Планировка откосов выемки это

Главное внимание инженера в геотехнической практике должно быть направлено на предупреждение оползней и стабилизацию склонов. Если нельзя из­бежать участков с развитием оползней, воздействие их на склон должно быть сведено до минимума; в этом случае необходимы детальные исследования и должны быть предложены соответствующие мероприятия по стабилизации.

Защита от оползней должна разрабатываться в составе комплексного геотехнического проектирования, в составе которого как правило, содержатся следующие виды работ:

• сбор, изучение и анализ исходных данных: картографических материалов, данных о рекогносцировочных работах, предпроектные проработки и пр.;
• исследовательские работы вкл. работы по геологоразведке, натурных испытаний, планирования и реализации работ по мониторингу, проведение опытных откачек из геологических скважин, лабораторных и полевых исследований физико-механических параметров горных пород и др.;
• разработка проектной документации территориального или общестроительного уровня, разработка мероприятий по предупреждению, по предотвращению опасных склоновых процессов и явлений, разработка технических решений по устройству противооползневых защитных сооружений и конструкций, разработка проекта мониторинга на период эксплуатации защитных конструкций, физическое и/или математическое моделирование (аналитическое или численное) условий строительства защитных сооружений и условий развития опасных процессов или явлений, подготовка рабочей документации и др.;
• сопровождение строительных работ, организация и ведение технического мониторинга за развитием опасных процессов, уточнение и корректировка данных инженерных-изысканиий, корректировка проектной и рабочей документации на строительство и др.

Противооползневые геотехнические мероприятия весьма разнообразны и намечаются в зависимости от их состояния и стадии развития. Когда оползень находится в первой стадии своего развития, правильная противооползневая профилактика и соответствующие предупредительные меры могут оказаться вполне достаточными для обеспечения его устойчивости. Оползни, находящиеся в активной стадии развития, требуют применения радикальных мер борьбы с ними.

Изучение оползней

Геотехническая деятельность по изучению оползней определяется теми же принципами, что и исследования, проводимые для других инженерных работ; однако особое внимание уделяется некоторым условиям и факторам.

Прежде всего инженер-геотехник должен выработать рабочую гипотезу о типах существующих или потенциально возможных движений масс на склонах, местоположении и форме поверхности или зоны скольжения и о факторах, которые могут вы­звать деформации склона. Эти предположения должны быть подтверждены полевыми исследованиями и аналитическими или численными расчетами. В дополнение к геологическим условиям необходимо изучить некоторые другие характеристики.

• Должны быть установлены все ослабленные поверхности, по которым могут произойти смещения пород, такие, как плоскости напластования, разрывы, протяженные трещины или поверхности скольжения древних недействующих оползней. Рекомендуется изучение микрорельефа местности и исследование уступов на склоне и у его подошвы.
• В существующих оползнях определяется положение поверхности или зоны скольжения путем изучения керна буровых скважин. В скважинах положение поверхности скольжения иногда может быть установлено по искривлению ствола скважины. В особых случаях должна быть пройдена разведочная штольня, которая будет служить, кроме того, дренажной галереей.
• В существующих оползнях должны быть установлены линии реперов, а их вертикальные и горизонтальные смещения необходимо регистрировать через соответствующие интервалы времени. Глубина поверхности скольжения может быть определена по векторам перемещения.

В существующих оползнях головная часть оползня должна быть детально изучена. Широкая зона развития трещин, падающих в сторону склона, указывает на глубокий оползень.

• На опасных склонах необходимо определить пути питания пород атмосферными и подземными водами. С этой целью на различных глубинах в зависимости от предполагаемых гидрогеологических условий должны быть установлены пьезометры. В слабоводопроницаемых породах рекомендуется устанавливать приборы для измерения порового давления.
• Должны быть измерены напряжения в нескольких точках на поверхности земли.

Расчеты устойчивости склонов

При изучении инженерно-геологических условий залегания пород необходимо определить состав, строение, состояние, физико-механические характеристики пород: удельный вес, пористость, коэффициент трещиноватости, удельное сцепление и угол внутреннего трения, сопротивление породы на сжатие и на сдвиг и др. Геотехнические расчеты направлены на получение объективной количественной оценки устойчивости склонов, на реологические параметры деформирования или скорости смещения пород и др. Эти данные можно получить на основе математического моделирования, выполнения численных или аналитических расчетов. Из описаний выше видно, насколько сложными могут быть причины и развитие де­формаций склонов. Так как в сложных случаях геотехнические ра­счеты не всегда обеспечивают достоверные результаты, необходимо решить вопрос о правомерности их применения, чтобы не дискредитировать этот полезный метод. В крайних случаях комплексный геотехнический расчет может быть применен для объяснения данной задачи, так как он покажет, каким образом изменение факто­ров, направленное на укрепление склона и стабилизацию оползня, улучшит их современное состояние.

В подавляющем большинстве случаев выполняемые геотехнические расчеты имеют характер расчетов устойчивости. При изучении движений склонов необходимо определить коэффициент запаса устойчивости, т. е. величину, равную отношению сил, оказывающих сопротивление движению, к движущим силам, представляющим тангенциальную составляющую силы тяжести, которая вызывает оползание. Сопротивление определяется прочностью по­роды и возрастает с увеличением нормальных напряжений.

Следовательно, нормальная составляющая силы тяжести также входит в геотехнический расчет. Ниже поверхности грунтовых вод или под действием порового давления составляющая уменьшается при увеличении противодавления. Следует добавить, что коэффициент запаса, вернее его обратная величина, выражает долю прочности пород, необходимую для устойчивости склона.

Дальнейшие расчеты являются в настоящее время предметом дискуссий и требуют обширных знаний механики грунтов и механики скальных пород. В качестве начальной информации достаточно познакомиться с графиками Лобасова; они действительны для F=1 и только для U=0. Так как необходимо вводить определенную величину F (например, для склонов, сложенных глинистыми грунтами, она составляет 1,7), то величины с и ф должны быть уменьшены.

Недостатки геотехнических расчетов в целом сводятся к невозможности объективно оценить всю картину инженерно-геологических условий, характера нагрузок и воздействий, их стохастическую природу, в том числе за счет ограниченности получения исходных данных и ограниченности используемых расчетных методологий. Поэтому, задача по оценке устойчивости склона, по оценке развитию геологических и геотехнических процессов должна также выполняться на основе качественного экспертного анализа.

В существующих оползнях, для которых остаточное сопротивление породы определяется обратным рас­четом устойчивости склона при К_у=1, относительно небольшое увеличение F (например, до 1,15) достаточно для стабилизации склона.

Очевидно, что изучение устойчивости склонов заслуживает большого внимания и с теоретической точки зрения.