На этой странице4
По данным сейсморазведки, на участке работ по капитальному ремонту вокзала выделены четыре микрозоны. Поправки на грунтовые условия в микрозонах изменялись в интервале значений от 0,3 до 0,4 балла.
Приложение К
(справочное)
(справочное)
Сейсмическое микрорайонирование оползневого склона
К.1 Исходные данные
СМР оползневого склона показано на примере обхода г. Сочи. Строительство обхода г. Сочи (Краснодарский край) началось в 1988 г. В 1992 г. работы на участке от ПК45 до ПК134 были приостановлены. На первом пусковом комплексе до ПК45 работы продолжались.
В феврале 2001 г. в г. Сочи выпали обильные осадки в объеме трехмесячной нормы. На склоне Раздольненской котловины (ПК43-ПК48), подрезанном в 1991-1992 гг. выемкой глубиной до 8 м, под влиянием осадков сформировался оползень. Оползневая масса состояла из сдвинутых слоев полутвердой глины, дресвы и щебня, блоков и пакетов аргиллита. Мощность оползневого массива в отдельных местах достигала 12-15 м, высота стенки отрыва в тыльной части оползня - 9-10 м. Средняя ширина оползневого тела составила около 400 м, длина - примерно 300 м, объем сместившейся породы - около 1 .
В связи с возникшим оползнем потребовалась корректировка проекта строительства автомобильной дороги. Дополнительно были выполнены бурение разведочных скважин через тело оползня и вне оползневого массива, отбор образцов грунта из тела оползня и ниже поверхности скольжения, лабораторное определение физико-механических свойств грунтов, сейсмическое микрорайонирование участка оползневого склона.
На основании полевых и лабораторных работ были установлены следующие свойства грунтов на склоне Раздольненской котловины (рисунок К.1, а).
Слой N 1. В разной степени дезинтегрированные блоки и пакеты коры выветривания, составляющие тело оползня. Толщина слоя м от поверхности склона. По поверхности скольжения угол внутреннего трения , сцепление с = 1,2 .
Слой N 2. Аргиллит низкой прочности с прослоями малопрочных песчаников (3% - 5%). Толщина слоя м. Нормативная плотность . По ГОСТ 25100 предел прочности грунта на одноосное сжатие изменяется в интервале от 100 до 300 . Для слоя в среднем было принято условное сопротивление сжатию .
Слой N 3. Аргиллит пониженной прочности с прослоями маломощных песчаников (до 5%). Нормативная плотность . Толщина слоя м. По ГОСТ 25100 предел прочности грунта на одноосное сжатие лежит в интервале значений от 300 до 500 . Для средней глубины залегания слоя h = 16 м было принято . У нижней границы слоя на глубине 20 м .
Слой N 4. Малопрочный аргиллит, близкий по свойствам аргиллиту пониженной прочности. Слой заглублен на 20-26 м от поверхности склона. Прочность на одноосное сжатие и условное сопротивление сжатию были приняты равными 500 .
К.2 Сейсмическое микрорайонирование
Суммарная длина геофизических профилей вдоль и поперек тела оползня 568 м. Скорости сейсмических волн вычислялись на глубину до 26 м от поверхности склона с шагом 2 м по глубине разрезов. Изменение скорости поперечных волн по глубине разреза показано на рисунке К.1, б.
На глубине 10 м отмечен локальный минимум скорости S-волн в аргиллите низкой прочности, что объясняется повышенной трещиноватостью породы вблизи поверхности сдвига. Из рисунка К.1, б, видно, что выше и ниже отметки 10 м скорость увеличивается в связи с удалением от поверхности скольжения.
В интервале глубин от 10 до 20 м скорость увеличивается с 667 до 1200 м/с из-за уменьшения трещиноватости коренной породы. Ниже отметки 20 м скорость S-волн стабилизируется, достигнув своего максимума 1200 м/с. Таким образом, мощность зоны выветривания аргиллита на склоне составляет 20 м.
При расчете сейсмоустойчивости склонов сейсмичность участка относят к массиву породы мощностью 10 м, относительно которого проверяют возможность скольжения вышележащих отложений. В данном случае необходимо учитывать сейсмические свойства аргиллита низкой и пониженной прочности (слои N 2 и N 3).
Для слоя N 2 средняя скорость S-волн на глубине 11 м м/с, сейсмическая жесткость . Для слоя N 3 на глубине 16 м скорость м/с, сейсмическая жесткость .
Сейсмическая жесткость расчетной толщи .
 | |
| 1354 × 1129 пикс. Открыть в новом окне | |
Приращение сейсмичности за счет местных инженерно-геологических условий балла.
По данным общих инженерно-геологических изысканий, скорость S-волн находят в зависимости от условного сопротивления грунта сжатию и глубины залегания слоя h.
Для слоя N 2 на глубине h = 11 м условное сопротивление сжатию . Скорость S-волн м/с. Сейсмическая жесткость слоя .
Для слоя N 3 на глубине 16 м условное сопротивление сжатию . Скорость S-волн м/с. Сейсмическая жесткость слоя .
Сейсмическая жесткость слоев расчетной толщи .
Приращение балльности за счет местных инженерно-геологических условий балла.
Приращения сейсмичности ложа оползня, найденные по данным сейсморазведки ( балла) и материалам общих инженерно-геологических изысканий ( балла) практически совпадают.
Приложение Л
(справочное)
(справочное)
Методика расчета склонов на сейсмоустойчивость
Расчет сейсмоустойчивости склонов имеет некоторые особенности, отличающие его от расчета склонов на устойчивость с учетом исключительно гравитационных и гидростатических сил. К этим особенностям относятся:
- появление дополнительных (сейсмических) сил, сдвигающих покровные отложения относительно коренной породы и изменяющих давление оползневого тела на основание;
- изменение физико-механических свойств грунта при сейсмическом воздействии;
- снижение требований к запасу устойчивости склона до , учитывающее кратковременность действия сейсмических сил.
Сущность приведенной ниже методики состоит в делении оползневого тела на несколько отсеков с вертикальными боковыми гранями. Силы, действующие на противоположные боковые грани каждого отсека, считаются одинаковыми и при расчете устойчивости оползневого тела не учитываются.
На каждый отсек оползневого тела в его центре тяжести действуют активные силы (веса , гидростатического взвешивания , горизонтальная и вертикальная силы инерции). Эти силы вызывают нормальное к подошве отсека давление и сдвигающее усилие , касательное к линии скольжения. Схемы сил, приложенных в центрах тяжести отсеков и по их подошвам, показаны на рисунке Л.1.
 | |
| 1211 × 795 пикс. Открыть в новом окне | |
Коэффициент устойчивости отсека с номером i и размером 1 м из плоскости продольного сечения тела оползня определяется как отношение суммы сил трения и сцепления, удерживающих отсек от сдвига по контакту с подстилающей породой, к величине сдвигающих сил (проекции внешних сил на касательную к линии скольжения), т.е.
, (Л.1)
где - проекция активных сил на нормаль к линии сдвига;
- нормативный угол внутреннего трения;
- нормативное сцепление;
- длина подошвы отсека;
- проекция активных сил на касательную к линии сдвига.
Для нахождения коэффициента устойчивости проверяемого массива, состоящего из n отсеков, необходимо суммировать удерживающие и сдвигающие силы вдоль линии сдвига по формуле
, (Л.2)
Нормальная к линии сдвига составляющая активных сил зависит от веса отсека , силы гидростатического взвешивания , горизонтальной и вертикальной сейсмических сил, угла падения линии сдвига. Последний принимают положительным в пределах сползающей части склона и отрицательным для удерживающей части. определяют по формуле
, (Л.3)
Сила гидростатического взвешивания зависит от уровня воды в грунте и объема скелета грунта ниже этого уровня, составляя некоторую долю от веса грунта отсека , где - коэффициент гидростатического взвешивания i-гo отсека.
Вертикальная сейсмическая сила зависит от ускорения колебаний центра масс (тяжести) выделенного отсека в вертикальном направлении. Эта сила может быть найдена по формуле , где g - ускорение свободного падения. Следовательно, сила определяется формулой
. (Л.4)