Лекция 7БЛекция 7Б

Инженерная геодинамикаИнженерная геодинамикаПросадочные явления, Просадочные явления,

заболачивание, карст, оползнизаболачивание, карст, оползни

Совокупное воздействие поверхностных и подземных вод на водонеустойчивые породы

(просадочные явления, заболачивание и карст).

Громадные территории в северном полушарии занимают лёссовые водонеустойчивые породы, характеризующиеся значительной просадочностью

Лёссовые толщи характеризуются специфическим гранулометрическим составом, макропористостью и специфической

структурой.

Явления, связанные с действием гравитационных сил на склонах и откосах, чрезвычайно разнообразны!

Оползни часто связаны со значительными разрушениями и человеческими жертвами.

Оползень на волжском косогоре в Нижнем Новгороде

Оползень в Гонконге

Завал дороги и опрокидывание

трамвайного вагона

Оползень террикона в Аберфане (Южный Уэльс) в 1965 году унёс жизни 109 учащихся!

Оползни могут захватывать громадные территории , уничтожая всё на своём пути!

Бровка оползня

Посёлок

Оползни, как правило, следствия грубых строительных ошибок на склонах и откосах.

Калифорния, 2005 годЧерноморское побережье

Краснодарского края, 2002 год

Дожди и неумеренный полив посевов могут вызвать оплывание делювиальных отложений даже на пологих

склонах. Это оползни – потоки (консеквентные)!

Оползень – поток в горах Телльского Атласа (Алжир)

Граница оползневого

потока

В горной местности оползням подвержены элювиальные и делювиальные рыхлые отложения!

Бровка отрыва в головной части оползня - потока

Ложе оползня - потока

Резко пересечённый рельеф всегда создаёт опасность потери устойчивости горных пород на склонах и откосах!

Оползни на высоком берегу р. Волги (татарский ярус перми)

Оползни весьма характерны для территорий развития глинистых отложений различного возраста

В изучении оползней очень важен морфологический подход!

Установление поверхности скольжения позволяет оконтурить оползневое тело и установить его структуру!

Выбор расчётной модели склона или откоса определяется положением поверхности скольжения и строением оползня

Угол наклона поверхности скольжения

Трещина растяжения

Высота откоса

Положение трещины растяжения

Эпюра горизонтально

го давление воды

Эпюра давления с учетом взвешивающего действия

воды

Поверхность откоса

Поверхность скольжения

Угол откоса

Откос – наклонная поверхность открытой горной выработки или искусственной насыпи (отвала)

Бровка откоса

Второй этап в изучении оползнейэто установление сил, вызывающих смещение

Р - гравитационная составляющая (вес);

N – нормальные (удерживающие) силы;

Т – касательные (сдвигающие) силы

Условная расчётная схема для плоской задачи

При обводнении оползня к сдвигающим силам добавляется гидродинамическое давление Дгд

Методы удовлетворяющие равновесию моментов сил

Методы удовлетворяющие равновесию сил

Методы удовлетворяющие всем условиям равновесия

ПРИЧИНЫ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ

Сопротивление сдвигу

Если сопротивление грунта сдвигу вдоль поверхности скольжения > касательных напряжений возникающих в теле откоса

Откос - УСТОЙЧИВ

Если сопротивление грунта сдвигу вдоль поверхности скольжения < касательных напряжений возникающих в теле откоса,

Откос - НЕ УСТОЙЧИВПричины уменьшения сопротивления

грунта сдвигу

рост порового давления воды внешние силы (пригрузка в верхней части откоса, сейсмические силы)

рост удельного веса грунта в теле оползня выщелачивание

выветривание (образование трещин)

Причины роста касательных напряжений в теле откоса

водопонижение

Любые расчётные схемы устойчивости оползней должны учитывать их структуру, положение поверхности скольжения и

дополнительные условия, способствующие смещению, например, сейсмический толчок!

Направление сейсмического толчка, отклоняющего

гравитационную составляющую на угол θ

Расчётные блоки соответствуют ступенчатой конфигурации поверхности

скольжения

В однородных породах при круглоцилиндрической

поверхности скольжения ширина расчётных блоков принимается равной 0,1R

Основы расчётов устойчивости оползней.

В общем случае в основе расчёта устойчивости оползней лежит соотношение сил сдвигающих и удерживающих (игра сил), что

может быть выражено коэффициентом устойчивости η

• η = ∑сил удерживающих / ∑сил сдвигающих

Исходя из теории прочности Кулона,

η = (tgφN+сL)/TДля его вычисления необходимы:• Реальная расчётная схема, т. е детальный геологический разрез;• Обоснованные расчётные данные для всех сил, определяющих устойчивость;• Данные о динамике развития оползневого процесса, позволяющие рассматривать

проблему устойчивости для наихудших условий;• Метод расчёта, адекватный принятой расчётной схеме.

Развитие оползневого процесса имеет исторический и циклический характер.

Меры борьбы с оползнями всегда должны иметь комплексный характер.

Меры борьбы с оползнями всегда должны иметь комплексный характер.