— Все документы — Отраслевые и ведомственные нормативно-методические документы — Проектирование и строительство автомобильных дорог — ОДМ 218.2.006-2010 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНОВ (ОТКОСОВ) И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПОЛЗНЕВЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ОДМ 218.2.006-2010 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНОВ (ОТКОСОВ) И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПОЛЗНЕВЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ОДМ 218.2.006-2010 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНОВ (ОТКОСОВ) И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПОЛЗНЕВЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ

ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНОВ (ОТКОСОВ) И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПОЛЗНЕВЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ОДМ 218.2.006-2010

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Разработан обществом с ограниченной ответственностью "ГеоПроект" (ООО "ГеоПроект"). Руководитель работ - Маций С.И., доктор техн. наук, профессор. Документ разработан кандидатамитехн. наук Деревенцом Ф.Н. и Безугловой Е.В. с учетом замечаний и предложений кандидата техн. наук, доцента Ещенко О.Ю.

2. Внесен Управлением строительства и проектирования автомобильных дорог Федерального дорожного агентства (РОСАВТОДОР).

3. Издан на основании ______________.

4. Имеет рекомендательный характер.

5. Вводится впервые.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Отраслевой дорожный методический документ "Рекомендации по расчету устойчивости оползнеопасных склонов (откосов) и определению оползневых давлений на инженерные сооружения автомобильных дорог" (далее - методический документ) является актом рекомендательного характера.

Настоящий методический документ распространяется на расчеты устойчивости оползневых и оползнеопасных склонов, а также расчеты оползневых давлений на инженерные сооружения автомобильных дорог с учетом многоярусного расположения конструкций, инженерно-геологических особенностей региона Северного Кавказа, а также высокой сейсмичности силой до 10 баллов.

В методическом документе приведены указания по выбору исходных данных, методике и оценке результатов расчетов устойчивости и оползневых давлений.

Методический документ предназначен для применения в области проектирования, обследования и экспертной оценки устойчивости оползневых и оползнеопасных откосов и склонов, а также оползневых давлений на существующие и проектируемые конструкции инженерной защиты автодорог.

2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями, обозначениями и сокращениями:

Склон - наклонный участок поверхности земли, сформированный в результате действия рельефообразующих процессов или инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Откос - вертикальный или круто-наклонный участок поверхности земли, сформированный в результате рельефообразующих процессов или инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Оползневой склон - склон, на котором происходят или происходили в недавнем прошлом оползневые деформации пород.

Оползнеопасный (потенциально оползневой) склон - склон, на котором оползневые деформации на момент обследования отсутствуют и отсутствовали в прошлом, но могут проявиться под воздействием естественных или техногенных факторов.

Однородный склон - склон, сложенный однородной грунтовой толщей или состоящий из одного инженерно-геологического элемента.

Неоднородный склон - склон, сложенный несколькими слоями различных по свойствам грунтов или состоящий из нескольких инженерно-геологических элементов.

Инженерно-геологический элемент - некоторый объем грунта одного и того же происхождения и вида при условии, что значения характеристик грунта изменяются в пределах элемента случайно (незакономерно), либо наблюдающаяся закономерность такова, что ею можно пренебречь.

Опасные инженерно-геологические процессы - геологические и инженерно-геологические процессы, представляющие опасность для объектов хозяйственной деятельности и жизни человека (оплывины, оползни, осыпи, обвалы, линейная и поверхностная эрозия склонов, сейсмические явления и т.д.).

Оползень - масса горных пород, сползшая или сползающая вниз по склону или откосу под влиянием гравитационных сил, гидродинамического давления, а также в результате дополнительных силовых воздействий (сейсмические ускорения, пригрузка склона или бровки откоса и т.п.).

Голова оползня - верхняя по склону часть оползневого грунтового массива.

Язык оползня - нижняя по склону часть оползневого грунтового массива.

Поверхность скольжения - поверхность, по которой смещается оползневой грунтовый массив.

Предоползневая стадия - стадия подготовки оползня, накапливание условий, достаточных для свершения оползневой подвижки образующих склон пород.

Оползневая стадия - стадия активного смещения пород склона (откоса) и постепенного затухания подвижек.

Временная стабилизация - стадия приостановки оползневых смещений в результате вновь приобретенной устойчивости оползневого склона.

Коэффициент устойчивости (запаса устойчивости) - числовая величина, отражающая степень устойчивости склона. Если коэффициент больше единицы, склон (откос) считается устойчивым. Величина коэффициента меньше единицы соответствует нарушению устойчивого состояния склона и наступлению оползневой стадии. Коэффициент приблизительно равный единице означает состояние предельного равновесия грунтового массива, как правило, предшествующего оползневой стадии.

Нормативный коэффициент устойчивости (требуемый, допустимый) - минимальный допустимый коэффициент устойчивости склона (откоса) с учетом всех возможных погрешностей исходных данных и средств математической их обработки для оценки степени устойчивости склонов.

Оползневое давление - результирующая сила давления грунтов (распределенного по глубине оползневого или оползнеопасного массива) на удерживающее сооружение, определяемая как погонная нагрузка по ширине оползня (кН/пог. м).

Поровое давление - гидростатическое давление подземных вод в порах грунта в условиях его полного дренирования.

Метод "обратных" расчетов - способ уточнения или получения характеристик грунтов на основе предполагаемой величины степени устойчивости откоса или склона.

Противооползневые мероприятия - комплекс мер по повышению степени устойчивости и защите склонов и расположенных на них объектов от существующих и/или прогнозируемых оползневых явлений, включающий следующие сооружения и работы:

- регулирование баланса земляных масс на склоне;

- регулирование поверхностного и подземного стока посредством устройства водоотводных и дренажных и противофильтрующих конструкций;

- устройство противоэрозионных конструкций;

- возведение удерживающих сооружений глубокого заложения, подпорных и подпорно-планировочных стен и др.

Удерживающие сооружения (конструкции) глубокого заложения - свайные, свайно-анкерные и анкерные сооружения, предназначенные для компенсации недостатка удерживающих и/или избытка сдвигающих усилий в оползневом массиве с учетом всех существующих и прогнозируемых неблагоприятных условий и их сочетаний.

Подпорные стены - стены, предназначенные для удержания вертикальных или незначительно наклонных уступов на склоне.

Противооползневые подпорные стены - подпорные стены, предназначенные для восприятия откосного и незначительного оползневого давления. Применяются, как правило, в сочетании с другими видами удерживающих сооружений.

Подпорно-планировочные стены - подпорные стены, преимущественно предназначенные для защиты поверхности уступов на склоне от выветривания и осыпания и/или архитектурного оформления.

Противоэрозионные мероприятия - материалы, конструкции и работы, направленные на защиту грунтов склона от поверхностной (смыв и размыв грунта, образование промоин) и глубинной эрозии.

3. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:

1. ГОСТ Р 52748-2007. Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы, габариты приближения. - Введ. 2007-09-24 - М.: Стандартинформ, 2008. - 10 с.

2. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. - М.: Госстрой России, 2000

3. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. - М.: Минстрой России, 1996

4. СНиП 22-02-2003. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения. - М.: Росстрой, 2004

5. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы. - М.: Минстрой России, 1996

6. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. - М.: Минстрой России, 1996

7. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. - Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов

8. Инструкция по проектированию защиты от оползней населенных пунктов, зданий и сооружений/Министерство ЖКХ РСФСР. - М.: 1976

9. Методические рекомендации по проектированию и строительству поддерживающих сооружений земляного полотна автомобильных дорог в оползневых районах на базе буронабивных свай и анкерных креплений/СоюзДорНИИ. - М.: 1988 - 72 с. - УДК 624.159.2.001.24:624.21 (083.171)

10. Рекомендации по выбору методов расчета коэффициента устойчивости склона и оползневого давления/Министерство монтажных и специальных строительных работ УССР. - М.: Центральное бюро научно-технической информации, 1986

11. Рекомендации по количественной оценке устойчивости оползневых склонов/ПНИИИС Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1984

12. Krahn, J. Stability modeling with Slope/W. An engineering methodology. First Edition. Revision 1/J. Krahn//Calgary, Alta: Geo-Slope International Ltd., 2004.

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1. Основные рекомендации

4.1.1. Анализ устойчивости оползневого склона с привлечением расчетных методов должен выполняеться как составной элемент комплексной инженерно-геологической оценки и прогноза устойчивости оползневого склона в естественных условиях и с учетом намечаемого его использования.

4.1.2. При недостаточной инженерно-геологической обоснованности расчетных схем и без исчерпывающего предоставления о достоверности использованных в расчете величин расчетных параметров прочностных и деформационных свойств грунтов, выполнять расчеты устойчивости оползневого склона не следует.

4.1.3. Оценка устойчивости склона (откоса), а также защищаемых объектов на склоне или в его среде должна включать:

- сбор исходных данных;

- выбор расчетных створов;

- составление расчетной схемы;

- определение (уточнение) расчетных параметров грунтов;

- выбор метода расчета в соответствии с зафиксированным (предполагаемым) механизмом оползня, природными и техногенными условиями;

- выполнение и анализ результатов расчетов устойчивости;

- определение и построение эпюр оползневого давления;

- рекомендации по мероприятиям инженерной защиты.

4.2. Требования к составу, объему и качеству изысканий

4.2.1. Объем, содержание и сроки инженерных изысканий зависят от стадии проектирования, сложности природных условий, категории дороги.

4.2.2. Инженерные изыскания выполняются с соблюдением требований СНиП 11-02-96 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"; СП 11-105-97 "Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов".

4.2.3. Основные виды инженерных изысканий включают: инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические.

4.2.4. Инженерно-геодезические изыскания должен содержать:

- топографические планы;

- продольные и поперечные профили проектируемых и существующих трасс автомобильных дорог; направление поперечников должно совпадать с направлением наибольшего падения уклона рельефа местности.

Рекомендуемые параметры инженерно-геодезических работ приведены в таблице 1.

Таблица 1

Основные значения параметров по видам изыскательских работ

Вид изыска-
тельских
работ

Стадия проектирования

Обоснование
инвестиций (ОИ)

Проектная
документация (ПД)

Рабочая документация
(РД)

Категория дороги

Категория дороги

Категория дороги

IA ...
IB, II

III -
IV

V

IA ...
IB, II

III -
IV

V

IA ...
IB, II

III -
IV

V

1

2

3

4

Масштаб
топографичес-
кой съемки

1:1000

1:500

1:200

1:500

1:500

Количество
створов вдоль
направления
смещения
оползня

На наиболее
характерных
формах рельефа
оползня и за его
пределами

1 по оси оползня

3 - по оси
оползня, вдоль
правого и
левого бортов;
или с
расстоянием
между створами
30 - 50 м

1 - по
оси
оползня,
1 - по
борту
оползня

Поперечные
створы
(по ширине
оползня):
количество
на оползне

-

-

1 - 3 - в
головной,
средней
и языковой
частях оползня

-

Количество
выработок
в створе

По СНиП 11-02-96

Не менее одного
на каждом крупном
(более 30 м)
элементе оползне-
вого рельефа
(оползневых
ступенях, пониже-
ниях и т.п.),
включая устойчивые
части - выше
бровки срыва и
ниже языка оползня

1 - 2 на каждом крупном
(более 30 м) элементе
оползневого рельефа
(оползневых ступенях,
понижениях и т.п.),
включая устойчивые
части - выше бровки
срыва и ниже языка
оползня

Глубина
выработок
для определе-
ния мощности
оползня

По СНиП 11-02-96

Не менее, чем на
5 м глубже мощнос-
ти оползневых
накоплений или
оползнеопасных
пород

Глубже не менее, чем на
3/4 мощности оползневых
накоплений
(оползнеопасных
(выветрелых) пород)

Преимущест-
венный вид
исследования
(в порядке
предпочтения)

1) архивные
материалы;
2) геофизические
исследования;
3) полевые
исследования;
4) лабораторные
испытания
отдельных
монолитов

1) полевые
исследования;
2) архивные
материалы;
3) геофизические
исследования;
4) лабораторные
испытания грунтов

1) полевые
исследования;
2) лабораторные
испытания грунтов;
3) архивные материалы;
4) геофизические
исследования

Величины
нагрузок при
испытаниях
на срез

По СНиП 11-02-96

Бытовое давление
+/- 0,5 кг/см2

Бытовое давление
+/- 0,5 кг/см2

Метод
исследований
свойств в
зависимости
от преобла-
дающего типа
грунта
(получение
механических
показателей)

Глинистые грунты - на срез: неконсолидированный при
водонасыщении образцов, по подготовленной и смоченной
поверхности ("плашка по плашке"); при необходимости - метод
шариковой пробы с получением параметров длительной
прочности; с учетом изменений температурно-влажностного
режима; трехосные (стабилометрические) испытания.
Песчаные грунты - статическое и динамическое зондирование.
Крупнообломочные грунты с пылеватым и глинистым заполни-
телем и пылеватые и глинистые грунты с крупнообломочными
включениями - методика, разработанная в Дальневосточном
научно-исследовательском институте по строительству
(ДальНИИС).
Скальные и полускальные грунты - геофизические методы,
позволяющие выделить в толще зоны различной степени
трещиноватости и выветрелости.
Участки активных оползневых процессов - обратные расчеты
устойчивости

Количество
определений
физико-
механических
свойств
грунтов

По СНиП
11-02-96

Не менее 6 для
каждого ИГЭ

10 - 20 для
каждого ИГЭ

Не менее 6 для
каждого ИГЭ

4.2.5. Инженерно-геологические изыскания должны содержать:

- анализ архивных материалов с целью рассмотрения вариантов прокладки трассы (обход существующих оползневых зон, возможность строительства тоннелей, галерей, эстакад), а также учета опыта эксплуатации автомобильных дорог в аналогичных инженерно-геологических условиях;

- оценку геоморфологических условий территории с отображением отличительных особенностей оползней, форм микрорельефа, морфоэлементов внеоползневой зоны рельефа на морфологических картах; данные о наличии и типе растительности, положении стволов деревьев ("пьяный лес") и других признаков наличия оползней;

- определение геологического строения территории с выделением инженерно-геологических элементов;

- оценку гидрогеологических условий - строительство автомобильных дорог ведется с созданием искусственных насыпей и срезок, следствием чего является нарушение естественного режима стока поверхностных и подземных вод; в связи с этим необходимо выявлять источники замачивания (природные и техногенные) грунтов склона и основания земляного полотна, места выхода струйных течений, наличие водоносных горизонтов (включая "верховодку"), источники и режимы их питания, прогнозируемый уровень грунтовых вод (УГВ); для склонов - модуль стока для расчетов эрозионной площади; при наличии в подножии откоса водотока - скорость боковой и глубинной эрозии (фактическую и прогнозную); агрессивность к бетонам;

- определение физико-механических свойств грунтов (в соответствии с ГОСТ 12248-96, ГОСТ 20522-96): удельного веса (кН/м3), сцепления (кПа), угла внутреннего трения (град), а также предела прочности на одноосное сжатие и растяжения (МПа) (для полускальных и скальных пород); так как большая протяженность дорог предполагает прокладку по территориям с самыми различными инженерно-геологическими условиями необходимо производить статистическую обработку данных с определением показателей, характеризующих изменчивость свойств грунтов (среднеарифметическое, наибольшее и наименьшее значения, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации, асимметрию, эксцесс); прогнозирование изменения прочностных показателей по мере выветривания полускальных пород; выявление чувствительности грунтов к динамическим нагрузкам; определение диапазона колебаний влажности и плотности для набухающих грунтов;

- выявление неблагоприятных инженерно-геологических процессов: области распространения, размеров, мощности, активности, причин, факторов и повода их развития; определение сейсмичности участка;

- оценку состояния (эффективности работы) существующих сооружений, включая защитные;

- оценку оползневой опасности и оползневого риска на основе качественного, полуколичественного и количественного подходов, в зависимости от стадийности проектирования и объема исходных данных;

- районирование (картирование) территории по степени проявления опасных склоновых процессов; классификация участков по очередности проведения мероприятий инженерной защиты;

- разработку рекомендаций по инженерной защите трассы.

Рекомендуемые параметры для оценки инженерно-геологических условий принимать по таблице 1.

4.2.6. Инженерно-гидрометеорологические должны содержать анализ климатических условий территории, включая таблицу с распределением средних месячных осадков и испарения за годы 5%, 50% и 95% обеспеченности.

4.3. Рекомендации к объему и составу расчетов устойчивости склонов и оползневых давлений

4.3.1. Объем расчетов устойчивости и оползневых давлений должен определяеться с учетом стадии разработки проекта инженерной защиты территорий:

- "Обоснование инвестиций". Расчетные створы следует располагать выборочно на наиболее типичных по природным условиям участках, преимущественно в местах возможного возникновения крупных оползней.

- "Проектная документация". В пределах защищаемой территории рекомендуется выполнять типизацию склонов по инженерно-геологическим условиям развития оползней. Расчетные створы следует предусматривать минимум по одному для каждого типа склонов и не менее одного на каждом из участков защищаемых (существующих и проектируемых) сооружений.

- "Рабочая документация". Расчетные створы, как правило, следует предусматривать в пределах всех существующих и прогнозируемых оползней, а также на участках защищаемых (существующих и проектируемых) сооружений.

4.3.2. Состав расчетов устойчивости должен включаеть анализ фактического состояния склонов на защищаемой территории, а также прогнозного его состояния с учетом всех реально возможных неблагоприятных факторов и изменений инженерно-геологической обстановки:

- изменение рельефа в процессе освоения (реорганизации) склона;

- изменение гидрогеологических условий (поверхностного и подземного стока);

- изменение прочностных и деформационных характеристик горных пород;

- изменение и появление дополнительных внешних нагрузок и воздействий;

- активизацию и развитие опасных инженерно-геологических процессов (эрозии и оползней);

- развитие зон выветривания горных пород;

- активизацию сейсмических воздействий и др.

4.3.3. Прогноз устойчивости склонов в условиях изменения инженерно-геологической обстановки должен учитывать влияние намечаемой проектом инженерно-хозяйственной деятельности в период эксплуатации склона, а также результаты продолжающегося воздействия природных экзогенных геодинамических процессов (эрозионных, абразионных, оползневых, выветривания и др.) на рассматриваемый склон.

4.3.4. Прогноз устойчивости склонов должен выполняться на весь срок эксплуатации сооружений, имеющихся и проектируемых на склоне, а также на период временного изменения инженерно-геологических условий, внешних воздействий и нагрузок в течение строительных и земляных работ по осуществлению проекта хозяйственного освоения склона.

4.3.5. Объем расчетов оползневых давлений должен обеспечивать анализ давлений на проектируемые удерживающие сооружения с учетом всех вариантов их конструкции, а также всех сочетаний наиболее неблагоприятных условий их работы.

4.4. Классификация методов расчета устойчивости (оползневых давлений)

4.4.1. В настоящем методическом документе приведены классификация и описание наиболее распространенных в геотехнической области методов расчета устойчивости склонов (откосов) и оползневых давлений.

4.4.2. Вместе с тем, документ не исключает использование иных методик расчета при соответствующем и достаточном теоретическом и практическом обосновании. С целью использования методик, не приведенных в настоящем методическом документе, следует обратиться к соответствующим геотехническим научным источникам.

4.4.3. Наиболее распространенные в инженерной практике методы расчета устойчивости и оползневых давлений делятся на три основных группы:

- методы предельного (пластического) равновесия (см. п. 5.2);

- методы конечных элементов (см. п. 5.3);

- комбинированные методы (см. п. 5.4).

5. РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СКЛОНОВ


Возврат к списку
(Нет голосов)

Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться
Самые популярные документы
Новости
Все новости