Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Магомедэминов Нажмудин Сражидинович

Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях
<
Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Магомедэминов Нажмудин Сражидинович. Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.11 / Магомедэминов Нажмудин Сражидинович; [Место защиты: Моск. гос. автомобил.-дорож. ин-т (техн. ун-т)].- Москва, 2009.- 142 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2836

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса. цель и задачи исследования.

1.1. Проблема обеспечения устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях.

1.2. Методы обеспечения устойчивости природных склонов и конструкций земляного полотна .

1.3. Расчетные методы оценки устойчивости.

Выводы по главе 1

Глава 2. Определение напряжений и анализ их распределения в системе «склон + земляное полотно».

2.1. Основные исходные предпосылки.

2.2. Математико-механическая модель и исходные расчетные данные

2.3. Построение изолиний напряжений и анализ их распределения в системе «склон + земляное полотно»

Выводы по главе 2

Глава 3. Оценка устойчивости системы «склон + земляное полотно» на основе анализа ее напряженного состояния

3.1. Коэффициент устойчивости системы «склон + земляное полотно»

3.2. Построение траекторий линий скольжения с Куст = const

3.3. Результаты натурных наблюдений участка Федеральной автомобильной дороги М-29 «Кавказ»

3.4. Оценка предлагаемого способа по результатам натурных наблюдений

Выводы по главе 3

Заключение.

Список литературы.

Приложение

Введение к работе

Актуальность темы. Строительство автомобильных дорог и мостов приводит к резкому возрастанию техногенных нагрузок на природную среду и к росту опасности её существенного негативного изменения. Это нередко создает критические ситуации, вызывает значительный материальный ущерб и даже ведет к гибели людей.

Автомобильные дороги на горных территориях являются практически единственными транспортными путями. «Отказы» горных дорог как транспортных сооружений сопряжены с большими экономическими потерями и социальными издержками. Между тем причинами отказов, прежде всего, являются воздействие различных природных процессов, развивающихся на склонах. Учет воздействия природных факторов и процессов на автомобильную дорогу является одним из основополагающих принципов в проектировании автомобильной дороги и как транспортного сооружения, и как инженерной конструкции. Во многом важность этого принципа общеизвестна и объясняется, прежде всего, теснейшей связью дороги с геологической средой и всеми теми глубоко природными процессами, которые происходят в ней и на ее поверхности. Эта связь усугубляется линейным характером дороги как инженерного сооружения, благодаря чему указанное взаимодействие для одной и той же дороги осуществляется на значительной протяженности поверхности геологической среды со всеми микро- и макро- особенностями последней. Кроме того, дорожная конструкция (земляное полотно плюс дорожная одежда) сама по себе является некоторым техногенным элементом геологической среды, сложенной горными породами, а также техногенной геоморфологической структурой, отвечающей определенным нормативным требованиям в отношении геометрических параметров, в том числе продольных и поперечных уклонов.

5 Характер, масштабность и интенсивность природных экзогенных

склоновых процессов, воздействующих на автомобильную дорогу, в самой

существенной мере зависят от особенностей территории, по которой

проходит дорога. В этом отношении особое значение имеет горный рельеф,

при котором интенсивность, масштабы и последствия геодинамических

процессов, в частности - склоновых экзогенных - часто оказываются

таковыми, что эти процессы именуют «опасными».

Проблема проектирования и строительства автомобильных дорог в сложных условиях пересеченной и горной местности отличается особой сложностью. Это связано, с одной стороны, с требованиями обеспечить оптимальные транспортные показатели и необходимостью учета многообразия реальных инженерно-геологических условий и условий взаимодействия земляного полотна с окружающей средой в горной местности, а с другой стороны, со стремлением, чтобы строительство дороги не активизировало опасных геологических процессов. При этом к числу самых значимых процессов, с которыми связаны большие затраты сил и средств, является оползневые процессы.

Существующая практика трассирования дорог на горных склонах, основывается на отраженных в действующем СНиП понятия «устойчивый склон» и «неустойчивый склон». При этом учитывает только наличие уже развившихся на склоне природных оползневых процессов, предписывая обходить такие места в связи с необходимостью обычно чрезмерно больших затрат на обеспечение их устойчивости. В то же время вероятность развития оползневых процессов вследствие строительства дороги, т.е. в результате техногенных воздействий на склон, на котором еще не проявился оползневой процесс, учитывается недостаточно. Это является одним из слабых звеньев в проектировании горных дорог. При этом трассирование ведется без количественных оценок степени устойчивости геотехнического комплекса «склон + земляное полотно».

Известно, что стоимость возведения земляного полотна автомобильных дорог в равнинной и слабопересеченной местности составляет до 20%, а в горной - до 40-50% от общей стоимости строительства дорог. От устойчивости земляного полотна в значительной степени зависят прочность и долговечность дорожной одежды, транспортно-эксплуатационное состояние автомобильной дороги в целом. Создание прочных дорожных одежд возможно лишь на основе их проектирования в комплексе с земляным полотном и основанием с учетом, с одной стороны, интенсивности движения и величины нагрузок, с другой - окружающей природной среды. Многолетними исследованиями специалистов установлено, что при проектировании и устройстве дорожных одежд не следует стремиться повышать их общую прочность только за счет наиболее прочных верхних слоев, т. к. устройство этих слоев связано со значительными единовременными затратами, кроме того, их высокая прочность не всегда может компенсировать слабость грунтового основания. Исходя из общей закономерности затухания напряжений от внешних нагрузок и уменьшения влияния климатических факторов с глубиной, следует располагать конструктивные слои основания таким образом, чтобы их жесткость последовательно убывала с глубиной в известном соответствии с затуханием сжимающих напряжений, а морозоустойчивость - в соответствии с уменьшением температурных градиентов.

Используемые на природных склонах конструкции земляного полотна должны быть надежным основанием укладываемой на них дорожной одежды. Для этого природно-техногенная система «склон + земляное полотно» должна сохранять форму и требуемую прочность, принятую в качестве расчетной при проектировании дорожной одежды.

Решение проблемы устойчивости системы «склон + земляное полотно» приводит к необходимости детального изучения ее напряженного состояния.

Поэтому теоретическая и практическая разработка аспектов, связанных с исследованием напряженного состояния природных склонов с учетом конструкций земляного полотна автомобильных дорог, представляется весьма актуальной.

Целью диссертационной работы является:

оценка устойчивости конструкции земляного полотна автомобильных дорог на природном склоне с учетом его сложного инженерно-геологического строения на основе анализа напряженного состояния и построения возможных траекторий разрушения.

Научная новизна. Исследовано распределение напряжений в природном склоне с учетом его сложного инженерно-геологического строения. Выполнена оценка устойчивости конструкции земляного полотна автомобильных дорог на природном склоне на основе анализа напряженного состояния и построения возможных траекторий разрушения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована: теоретическими предпосылками, базирующимися на фундаментальных положениях механики деформируемого твердого тела и механики грунтов; сопоставлением результатов с натурными наблюдениями; сравнением полученных результатов с известными решениями.

Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследованний диссертации по оценке устойчивости системы «склон + земляное полотно» используются в практике проектирования и строительства автомобильных дорог горного Дагестана.

Применение результатов в практике позволит прогнозировать оползневые явления, что способствует сокращению материальных затрат, связанных с ликвидацией их последствий и повышению безопасности движения.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях ДГТУ и Махачкалинского филиала МАДИ (ГТУ).

8 В завершенном виде работа докладывалась на расширенных

заседаниях кафедр «Автомобильные дороги» Махачкалинского филиала

МАДИ (ГТУ), «Автомобильные дороги, основания и фундаменты» ДГТУ и

«Изыскания и проектирование дорог» МАДИ (ГТУ).

На защиту выносятся:

результаты исследований распределения напряжений в природном склоне с учетом его сложного инженерно-геологического строения;

результаты оценки устойчивости конструкции земляного полотна автомобильных дорог на природном склоне на основе предварительного анализа напряженного состояния и построения возможных траекторий разрушения;

результаты сопоставления результатов оценки устойчивости земляного полотна на природном склоне с натурными наблюдениями.

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в четырех статьях общим объемом 1,5 печатных листа.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы из 170 наименований, из них 17 на иностранных языках, приложения, содержит 98 страниц машинописного текста, 41 рисунков и 4 таблицы.

Методы обеспечения устойчивости природных склонов и конструкций земляного полотна

Анализ действующих нормативных документов по проектированию и строительству дорог (СНиП 2.05.02 - 85 и СНиП 3.05.03 - 85) показывает, что вопросы учета оползневых процессов в дорожной практике отражены в них совершенно схематично, по существу - только обозначены, а разработку конкретных решений как отмечено, например в п. 6.58 СНиП 2.05.02 - 85, рекомендуется производить в порядке индивидуального проектирования с использованием специальных норм и методических рекомендаций. Подобная работа выполняется, как известно на основе соответствующих методических рекомендаций, учебников и монографий.

Сложность проблемы не оправдывает такой подход, однако, т.к. необходимой методической литературы по данному вопросу оказывается явно недостаточно, чтобы решать многочисленные задачи, связанные с разработкой индивидуальных решений. Вместе с тем, определенный ряд методических рекомендаций по учету опасных геологических процессов (в частности - оползневых), на различных стадиях создания дороги имеется.

Полноценное общеметодическое обеспечение проблемы разработки индивидуальных проектных решений в сложных условиях пересеченной и горной местности, подтвержденное соответствующими нормативными документами, в настоящее время отсутствует, хотя попытки разработки таких документов предпринимались. В число таких документов можно отнести «Рекомендации по проектированию земляного полотна дорог в сложных инженерно-геологических условиях» [107], разработанные ЦНИИСом и СоюздорНИИ в 1974 г., «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования» (СНиП 2.01.15-90). Многие положения, отраженные в этих документах, не утратили своего значения и на сегодняшний день, хотя часть самих документов оказались в числе отменённых. В частности, в этих документах даётся ориентация по выбору методик расчета устойчивости земляного полотна, сооружаемого на склоне. Однако недостаточно отражена необходимость комплексного расчета различных элементов геосистемы «склон + земляное полотно», что часто не позволяет проектировщикам принимать правильные решения. Кроме того, эффективность геотехнических расчетов ограничивается всё той же инженерно-геологической базой, требует её существенного развития.

Профессор Бабков В.Ф., выделяет, с точки зрения задач трассирования дорог, три типа горного рельефа: предгорья, горные долины и горные склоны, водораздельные седловины или плато [7].

Для каждого из них характерны свои приемы трассирования. Дороги в предгорьях не отличаются от дорог в холмистой местности. Направление трассы дороги при долинном ходе в плане определяется извилистостью склонов речной долины, водотоками, неустойчивыми участками склонов, наличием скальных выступов, которые приходится огибать, прорезать глубокими выемками, короткими тоннелями или переносить дороги на другой берег водотока.

При трассировании горных дорог по склонам рекомендуется, по возможности, обходить участки с неблагоприятными геологическими условиями - зоны оползней, камнепадов, осыпей, селевых выносов, снежных лавин и т. д. В случае невозможности обхода предусматривается устройство защитных сооружений. В зависимости от типа горного рельефа выбираются типы земляного полотна, назначаются геометрические параметры дороги.

Л.А. Братцевым [19] впервые предложена классификация случаев трассирования с учетом горного рельефа: долинный ход (по низу долин рек с малыми продольными и пологими кривыми в плане); косогорные ходы (по склонам гор с заходом в боковые долины, извилистой трассой, частыми подъемами и спусками); продольно-водораздельные ходы (вдоль водораздела, на сравнительно коротких участках); перевальные ходы (подъем из долины на водораздел с развитием трассы серпантинными, глубокими выемками и тоннелями на перевале).

Проложение трассы в горных условиях связаны в большинстве случаев со склонами. При долинном ходе трассирования внизу долины, на предгорьях, вдоль реки трасса может проходить по не очень крутым, пологим косогорам. Косогорный ход с заходом в боковые долины, извилистой трассой с частыми подъемами и спусками, в основном прокладывается по горным склонам. При водораздельном ходе трассирования тоже встречается участки на склонах, т.к. при подъеме из долины на водораздел трасса обязательна пересекает склоновый участок рельефа, более того, с целью соблюдения ограничений по продольному уклону, длина трассы развивается на склоне.

Перевальный ход, т.е. подъем из долины к перевалу осуществляется с развитием длины трассы на склонах с применением серпантин, глубоких выемок или тоннелей.

Н.Н. Маслов и В.Д. Казарновский обращали внимание на то, что практика трассирования дорог в сильнопересеченной и горной местности может реализовать два различных подходов к учету оползневых процессов. В соответствии с первым подходом трассирование ведется в основном с ориентировкой на обеспечение требуемых продольных уклонов. Учет устойчивости природных склонов осуществляются в этом случае преимущественно на качественной основе: все склоны подразделяются на устойчивые и оползневые. При этом к оползневым относят природные склоны с уже проявившимися оползневыми подвижками. Трассирование в этом случае ведется по возможности в обход оползневых участков. Количественная оценка влияния дороги на склон проводится в порядке исключения.

Математико-механическая модель и исходные расчетные данные

При составлении расчетной модели природно-техногенной системы С+ЗП размеры ее приняты на основании известного положения теории упругости о том, что граничные условия практически не влияют на распределение напряжений, если границы области удалены от рассматриваемой части области не менее чем на 6 ее наибольших размеров (рис. 2.2).

Граничные условия заданы следующим образом: 1) вдоль вертикальных границ расчетной схемы отсутствуют перемещения в горизонтальном направлении; 2) вдоль нижней горизонтальной границы отсутствуют вертикальные перемещения; 3) на перемещения других точек ограничения не наложены.

Исследуемая область разбита на треугольные элементы. Разбивка проведена таким образом, чтобы элементы имели наименьшие размеры в исследуемой части области (рис. 2.3 - 2.5). сходные данные для решения рассматриваемых задач включают в себя свойства элементов (плотность, модуль упругости, коэффициент Пуассона, сцепление и угол внутреннего трения пород), поверхностные нагрузки и граничные условия. Расчетные физико-механические характеристики насыпи земляного полотна и грунтов склона при различных значениях их относительной влажности и условий эксплуатации автомобильных дорог приняты согласно «Отраслевым дорожным нормам» [104] (см. раздел 4).

Построение изолиний напряжений и анализ их распределения в системе «склон + земляное полотно»

Используя вышеописанную модель определим составляющие напряжений, возникающих в системе С+ЗП при следующих значениях их физико-механических характеристик: уі=у2=159т/м3; у3=2,5т/м3; Еі=Е2=25МПа; Ез=65МПа; Vi=V2=V3=0,35. Здесь: у - плотность грунта; Е -модуль упругости; v - коэффициент Пуассона. Индексом «1» обозначены расчетные характеристики насыпного грунта, индексом «2» - делювиального слоя, индексом «3» - коренного массива. Рассмотрим два случая природного склона: 1. Делювиальный слой без коренного массива (когда делювиальный слой имеет большую мощность). 2. Делювиальный слой на коренном массиве. На рис. 2.6 - 2.14 построены изолинии составляющих напряжений для первого случая при всех трех вариантах земляного полотна. На рис. 2,6, 2.7, 2.8 построены изолинии вертикальных составляющих напряжений. На рис. 2.9, 2.10, 2.11 построены изолинии горизонтальных составляющих напряжений. На рис. 2.15 - 2.23 построены изолинии составляющих напряжений для второго случая при всех трех вариантах земляного полотна. На рис. 2.15, 2.16, 2.17 построены изолинии вертикальных составляющих напряжений. На рис. 2.18, 2.19, 2.20 построены изолинии горизонтальных составляющих напряжений. На рис. 2.21, 2.22, 2.23 построены изолинии касательных составляющих напряжений. Как видно соответствующие составляющие напряжений для трех рассматриваемых вариантов существенно отличаются друг от друга в зоне земляного полотна.

Это объясняется тем, что в рассматриваемой зоне имеет место влияние насыпи или выемки, в результате чего увеличиваются или уменьшаются вертикальные напряжения в склоне. При этом знак плюс соответствует растягивающим, а знак минус -сжимающим напряжениям. Величины напряжений в зоне земляного полотна в первом варианте (насыпь на склоне) несколько больше чем в двух других. С глубиной напряжения во всех трех вариантах практически совпадают, т.е. конструкции земляного полотна практически не влияют на распределение напряжений. Для анализа зоны влияния земляного полотна на природный склон на рис. 2.24, 2.25, 2.26, 2.27, 2.28, 2.29 построены изолинии составляющих напряжений для обоих рассматриваемых случаев природного склона при отсутствии земляного полотна. Зону влияния земляного полотна на природный склон определяется из сравнения соответствующих составляющих напряжений в природном склоне при отсутствии земляного полотна и при его наличии. Для этого необходимо проанализировать расположение изолиний всех составляющих напряжений, приведенных на рис. 2.6 - 2.29. 1. Обоснована математико-механическая модель расчета устойчивости природно-техногенной системы «склон + земляное полотно». 2. Построены изолинии составляющих напряжений для двух наиболее характерных случаев природного склона при трех возможных вариантах конструкции земляного полотна. 3. Выполнен сравнительный анализ распределения напряжений для различных конструкций земляного полотна. 4. Для оценки влияния земляного полотна на природный склон построены изолинии составляющих напряжений для природного склона при отсутствии земляного полотна. Одним из важных вопросов, связанных с оценкой устойчивости системы «склон + земляное полотно» является построение наиболее вероятных поверхностей разрушения (НВПР). Используем общепринятый подход, т.е. коэффициент устойчивости определяем как отношение суммы удерживающих к сумме сдвигающих сил, действующих вдоль НВПР. Эта поверхность должна быть определена таким образом, чтобы коэффициент устойчивости, вычисленный вдоль нее, был минимальным.

Точное значение коэффициента устойчивости при рассмотрении плоской задачи определится как отношение двух криволинейных интегралов по линии разрушения. Если s - дуговая координата на линии 1, то криволинейные интегралы могут быть заменены определенными интегралами и коэффициент устойчивости К в общем случае определится формулой Сдвигающие касательные напряжения тсд, входящие в знаменатель выражения (3.1), определяются по известной формуле теории упругости напряжениями су, ах, тчу. Они зависят от угла наклона наиболее вероятной площадки разрушения (вдоль которой К = min), который, как известно, является функцией физико-механических характеристик пород. Удерживающие касательные напряжения туд, кроме того, определяются паспортом прочности пород, т.е. также зависят от их свойств [140]. Следовательно, если известно изменение свойств пород во времени, то по формуле (3.1) можно вычислять коэффициент устойчивости системы «склон + земляное полотно» в зависимости от времени. На практике удобно применять следующий способ. В фиксированный момент времени на наиболее вероятной линии разрушения в нескольких ее точках откладываются по вертикалям значения величин удерживающих и сдвигающих касательных сил. Отношение площади, заключенной между эпюрой удерживающих сил, двумя крайними вертикалями и линией разрушения, к площади, заключенной между эпюрой сдвигающих сил, линией разрушения и крайними вертикалями, является коэффициентом устойчивости. Рассмотрим наиболее часто встречающийся вид огибающих главных наибольших кругов напряжений - прямолинейную огибающую. В этом случае условие предельного равновесия имеет вид где ф - угол внутреннего трения, с - сцепление пород. Если огибающая криволинейна и растягивающие напряжения отсутствуют это условие можно заменить несколькими прямолинейными отрезками, имеющими уравнения вида (3.2). Формулы для нормального ап и касательного тп напряжений по отношению к координатным осям, изображенным на рис. 3.1, имеют вид [22]

Результаты натурных наблюдений участка Федеральной автомобильной дороги М-29 «Кавказ»

В целях оценки предлагаемого способа был проведен комплекс работ, включающий сбор и анализ данных о поведении реального земляного полотна, возведенного на склоне и дальнейшая их обработка. В состав собранных материалов вошли данные: физико-механические и геолого-гидрологические показатели грунтов системы «склон + земляное полотно», полученные в результате бурения наблюдаемого участка автомобильной дороги. обмеры параметров участка земляного полотна, полученные в результате проведения геодезических работ (тахеометрическая съемка, продольный профиль, поперечные профили). эксплуатационные показатели, полученные в результате наблюдений служб, эксплуатирующих данный участок автомобильной дороги. Наблюдаемый участок находится на федеральной автомобильной дороге 3 технической категории М-29 «Кавказ» Карабудахкентского района Республики Дагестан в обход города Махачкалы по юго-западному склону горы Тарки-Тау на км. 810-817. Изучаемый участок автодороги построен в 1963г и реконструирован в 2006г. До 1988г. данных о развитии оползней не было, что не исключает наличие определенных оползневых процессов и ранее, но вероятно они носили локальный характер и устранялись в процессе эксплуатации дороги.

Активизация оползневых процессов происходит практически ежегодно, наиболее активно во влажные периоды года и обусловлена как гидрометеорологическими факторами (количество атмосферных осадков), так и техногенными (подрезка склонов, прокладка трубопроводов, нарушение естественного поверхностного и подземного стока, строительство запруд на временных водотоках, увеличение динамической нагрузки в связи с усилением интенсивности движения большегрузного автотранспорта и т.д.). Наиболее активные проявления оползневых процессов были зафиксированы в 1988 и 2002гг., при выпадении максимального среднегодового количества осадков. В 1995г. АО «СевкавгипродорНИИ» (г.Ростов- На Дону) выполнило «Инженерно-геологические изыскания для разработки противооползневых мероприятий на автодороге «Кавказ». Этими работами была охвачена часть изучаемого участка автодороги ПК0-ПК7. В январе 2003 г. на юго-западном склоне г. Тарки-Тау, в основании которого проходит федеральная автодорога «Кавказ» в объезд г.Махачкалы, произошла активизация оползневых процессов. Оживление оползневых деформаций в откосах и на полотне автодороги было отмечено на множестве интервалов, на протяжении объездного участка от км 806 до км 816. Наибольшие деформации, приведшие к частичному разрушению дорожного полотна, были зафиксированы на 816 км, в связи с чем, на этом участке требовалось безотлагательное выполнение ремонтно-восстановительных работ противооползневой нацеленности. В порядке обоснования противооползневых мероприятий на этом участке РЦ «Дагестангеомониторинг» по заданию проектного института «Дагдорпроект» в июне-июле 2003 г. были проведены инженерные изыскания для рабочего проекта. Этими работами была охвачена часть изучаемого участка аводороги ПК 60-ПК62. От ПК 56 до ПК 69 дорога проходит по северо-северо-восточному довольно крутому склону гребнеобразной возвышенности СЗ-ЮВ простирания.

На отрезке дороги от ПК 59+80 до ПК 61+80 в 2002-2003гг произошла активизация оползневых процессов. Были зафиксированы оползневые подвижки, как в низовом так и в верховом откосе дороги, приведшие к деформациям и разрушению полотна. В 2003г. были выполнены восстановительные работы и предварительные мероприятия по предотвращению развития оползневых процессов (дренаж). Проведенным обследованием в 2004 г. установлено, что оползневая угроза на отрезке дороги от ПК 59+80 до ПК 67+50 сохраняется. Существующее рельефное положение дороги обеспечивает благоприятные условия для строительства поверхностного и подземного водоотвода. В пределах изученного участка автодороги выделяются все типы местности по характеру и степени увлажнения, в зависимости от обеспеченности поверхностного стока и глубины залегания грунтовых вод. Оползне опасные участки можно отнести к 3 типу местности. Юго-западный склон г.Тарки-Тау и предгорная часть межгорной седловины по которой проходит автодорога «Кавказ» сложены породами сарматского яруса миоцена, в составе которых преобладают глинистые отложения. Глинистые отложения сарматского яруса согласно перекрываются известняково-песчаниковой пачкой мощностью около 200м. Ниже - и среднесарматские отложения составляют коренную основу изученного участка автодороги. От ПК 0 до ПК 7+50 и от ПК 47+50 трасса проходит по отложениям нижнего сармата, на остальных участках-среднего сармата. Коренные глины сарматского яруса вскрыты скважинами в пределах изучаемого участка на глубине от 4,0 до 19,6м. Четвертичные отложения перекрывают коренные породы повсеместно и представлены элювиальными, аллювиально-пролювиальными, озерно-болотными и делювиальными глинистыми разностями, а по трассе автодороги также техногенными образованиями (насыпные грунты).

Суммарная мощность четвертичных отложений варьирует от 4,0 до 19,6м. На рассматриваемом участке отсутствуют условия для формирования выдержанных и постоянных во времени горизонтов подземных вод. Связано это, прежде всего, с преимущественным распространением глинистых пород. Не благоприятствует накоплению грунтовых вод и пересеченный рельеф местности. Тем не менее, гидрогеологический (водный) фактор имеет определяющее значение в генерации оползневых явлений и механизмах деформаций грунтовых массивов на оползне опасных участках автодороги в частности на интервалах от ПКО до ПК 10 (оползневой участок №1) и от ПК 59+80 до ПК 67+50 ( оползне опасный участок №2). В пределах оползневого участка №1 грунтовые воды по нагорной (правой) обочине вскрыты скважинами на глубине от 0,6 до 11,1м, по низовому откосу (левая обочина) - на глубине от 1,5 до 11,5м. В пределах оползне опасного участка №2 грунтовые воды по нагорной (правой) обочине зафиксированы на глубине от 1,82 до 4,10м, по низовому откосу (левая обочина) от 1,6 до 3,85м.

Похожие диссертации на Совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог в горных условиях