- технологии производства проходческих работ (уступный способ, проходка полным сечением и т. д.);
- формы автодорожного тоннеля и его геометрических размеров;
- инженерно-геологических условий трассы строительства;
- наличия парной ветки автодорожного тоннеля.
8.1.3.При геотехническом мониторинге мульды сдвижения применяются визуальные, геодезические, гидрогеологические и геофизические наблюдения. Применение того или иного вида наблюдения определяется в зависимости от контролируемого параметра геологической среды и категории устойчивости массива в мульде сдвижения.
8.1.4.Контролируемыми параметрами мульды сдвижения являются (таблица 6):
- состояние дневной поверхности в мульде сдвижения;
- вертикальное смещение дневной поверхности и грунтовых толщ;
- состояние тела грунтового массива в мульде сдвижения;
- режим подземных вод.
Таблица 6 - Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге прилегающей геологической среды
| Контролируемый параметр | Виды наблюдений | |||
| визуальные | геодезические | геофизические | гидрогеологические | |
| Состояние дневной поверхности в мульде сдвижения (трещины, осадка, кривизна и т. д.) | + | - | - | - |
| Вертикальное смещение дневной поверхности и грунтовых толщ | - | + | - | - |
| Состояние тела грунтового массива в мульде сдвижения (поверхность смещения массива по граничным углам мульды сдвижения, зоны уплотнения и т. д.) | - | - | + | - |
| Режим подземных вод (уровень подземных вод, поровое давление и т. д.) | - | - | + | + |
| Примечание - «+» - наблюдение выполняется; «-» - наблюдение не выполняется. | ||||
8.1.5.Состояние дневной поверхности в мульде сдвижения определяется по внешним признакам при визуальном наблюдении (см. 8.1.6, 8.1.7).
8.1.6.Визуальные наблюдения требуется выполнять после определения границ мульды сдвижения до начала строительства автодорожного тоннеля для установления исходного состояния дневной поверхности. При визуальном наблюдении выполняют фотофиксацию рельефа дневной поверхности, мест проявления карста, расположения просадочных грунтов и т.д. При наличии трещин требуется замерять их длину, глубину и ширину раскрытия. По результатам визуального наблюдения выделяют участки мульды сдвижения с наиболее сложными инженерно-геологическими условиями (трещиноватые и просадочные грунты, оползни и т. д.), на которых требуется выполнение инструментальных наблюдений (геодезических, гидрогеологических, геофизических).
8.1.7.Визуальные наблюдения мульды сдвижения выполняются на протяжении всего строительства и начального этапа эксплуатации автодорожного тоннеля. Визуальные наблюдения на этапе строительства рекомендуется выполнять не реже одного раза в неделю, на этапе эксплуатации - не реже одного раза в месяц.
8.1.8.Вертикальное смещение дневной поверхности и грунтовых толщ определяется при выполнении геодезических наблюдений (см. 8.1.9).
8.1.9.Геодезические наблюдения за поверхностным смещением дневной поверхности, как правило, осуществляются с применением деформационных реперов (см. 8.1.10), за глубинным смещением породных толщ - скважинными экстензометрами (см. 8.1.11). Деформационные репера и скважинные экстензометры, как правило, следует устанавливать до начала строительства автодорожного тоннеля.
8.1.10.Геодезические наблюдения за вертикальным смещением дневной поверхности (деформационных реперов), как правило, выполняются методом геометрического нивелирования. Допускается метод тригонометрического нивелирования для определения вертикального смещения в труднодоступных местах. Состав и объем геодезических измерений определяется в зависимости от категории устойчивости грунтового массива в мульде сдвижения. При I и II категории устойчивости данные измерения выполняются на локальных участках в случае обнаружения деформаций. Для III и IV категорий устойчивости рекомендуется выполнять разбивку геодезических створов, состоящих из различного геотехнического оборудования (деформационных марок, деформационных реперов, скважинных экстензометров, скважинных пьезометров и т. д.). Длина подконтрольного створа определяется в зависимости от способа выполнения строительных работ автодорожного тоннеля: при открытом способе длина створа определяется размером приоткосной зоны, при закрытом способе - мульдой сдвижения. Разбивку геодезических створов и проведение первых измерений следует выполнять до начала строительства тоннеля. Шаг геодезических створов и периодичность измерений указана в таблице 7. Типовая схема расположения деформационных реперов на дневной поверхности приведена на рисунке 13.
8.1.11.Экстензометрические измерения вертикального смещения грунтовых толщ в мульде сдвижения рекомендуется выполнять локально в слабых местах при V категории устойчивости массива грунта. Условием выполнения измерений является заделка анкера скважинного экстензометра в прочные породы. Экстензометрические измерения целесообразно выполнять при пересечении тектонически нарушенных (трещиноватых) грунтов. Типовая схема расположения скважинного экстензометра приведена на рисунке 13. Экстензометрические измерения вертикальных смещений грунтовых толщ должны выполняться с периодичностью не реже двух раз в неделю до стабилизации деформаций.
8.1.12.Геодезические наблюдения за смещением дневной поверхности (деформационных марок) и грунтовых толщ пройденных участков трассы автодорожного тоннеля рекомендуется выполнять в течение одного месяца после затухания процесса сдвижения дневной поверхности.
Таблица 7 - Шаг геодезических створов и периодичность измерений деформационных реперов
Категория устойчивости | Шаг подконтрольных сечений | Периодичность измерений |
I, II | - | Не реже двух раз в месяц |
III, IV | « 40 м | « одного раза в неделю |
V | « 20 м | « двух раз в неделю |
 | |
| 550 × 257 пикс. Открыть в новом окне | |
В - ширина мульды сдвижения; d - диаметр тоннеля; 1 - тоннель;
2 - вмещающий массив; 3 - дневная поверхность; 4 - деформационный репер; 5 - опорный репер; б - границы мульды сдвижения; 7 - скважинный пьезометр (индикатор подземных вод); 8 - скважинный экстензометр Рисунок 13 - Типовая схема расположения геотехнического оборудования мульде сдвижения автодорожного тоннеля
8.1.13.Состояние тела грунтового массива в мульде сдвижения определяется при выполнении геофизических наблюдений (см. 8.1.14).
8.1.14. Геофизические наблюдения рекомендуется производить в локальных зонах (участках) при обнаружении деформаций (трещин, осадки и т.д.) в мульде сдвижения, превышающих критериальные показатели. При геофизических наблюдениях требуется уточнять фактическое расположение поверхности смещения массива по граничным углам мульды сдвижения, зоны уплотнения, трещиноватости и т. д. Геофизические исследования состояния грунтового массива в мульде сдвижения рекомендуется выполнять до стабилизации деформаций с периодичностью не реже 1-го раза в неделю и каждый раз в случае их повторной активизации. После затухания процесса сдвижения дневной поверхности геофизические наблюдения рекомендуется выполнять с периодичностью не реже одного раза за три месяца до завершения начального этапа эксплуатации автодорожного тоннеля.
8.1.15.Режим подземных вод (уровень подземных вод, поровое давление и т. д.) определяется по результатам выполнения геофизических (см. 8.1.16) и гидрогеологических (см. 8.1.17) наблюдений для фиксации в мульде сдвижения фактического уровня подземных вод и уточнения границ зон обводнения.
8.1.16.Геофизические наблюдения за режимом подземных вод выполняются при III-^V категориях устойчивости в обводненных зонах
(участках), выявленных на этапе инженерных изысканий, обследований и т. д. Геофизические наблюдения за режимом подземных вод выполняются с дневной поверхности и из специально пробуриваемых скважин методами ЭМИ СШП, МЗТ, резистивиметрии и т. д. (см. таблицу 1). Геофизические наблюдения выполняются после обнаружения обводнений на дневной поверхности и каждый раз при выпадении большого количества осадков, таяния снегов, и т. д.
8.1.17 Стационарные гидрогеологические наблюдения в мульде сдвижения с дневной поверхности выполняются в локальных зонах (участках) при IIRV категориях устойчивости грунтового массива и наличия в них трещиноватых (тектонически нарушенных) или обводненных зон (участков), выявленных на этапе инженерных изысканий, обследований и т. д. Места (локальные зоны) для выполнения стационарных измерений с применением скважинных пьезометров определяются на основании результатов геофизических наблюдений. Гидрогеологические наблюдения скважинными пьезометрами выполняются для измерения уровня подземных вод и порового давления. Для оценки влияния порового давления скважинные пьезометры целесообразно использовать при мелком заложении тоннеля до двух высот (диаметров) его поперечного сечения. Скважинные пьезометры рекомендуется закладывать до выполнения проходческих работ на расстоянии 5 м и более от проектного расположения боковых стен горной выработки в зависимости от гидрогеологических условий грунтового массива (см. рисунок 13). Гидрогеологические наблюдения скважинными пьезометрами следует выполнять не реже одного раза в месяц. Непрерывные гидрогеологические наблюдения с применением скважинных пьезометров рекомендуется осуществлять в сильнотрещиноватых грунтах.
8.2. Геотехнический мониторинг оползневых склонов
8.2.1. Геотехнический мониторинг оползневых склонов включает визуальные, геодезические, гидрогеологические, геофизические и виброметрические наблюдения. Наблюдения за состоянием оползневых склонов рекомендуется выполнять в соответствии с рекомендациями, изложенными в [6], [7] и [8].
8.2.2. Контролируемые параметры для наблюдения за состоянием оползневых склонов приведены в таблице 8 настоящего методического документа.
Таблица 8 - Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге оползневых склонов
| Контролируемый параметр | Виды наблюдений | ||||
| визуальные | геодезические | геофизические | гидрогеологические | виброметрические | |
| Состояние дневной поверхностиоползня (трещины отрыва, бровкисрыва, валы выпирания,покосившаяся растительностьи т. д.) | + | - | - | - | - |
| Состояние вновь образованныхповерхностей скольженияоползневого тела | - | - | + | - | - |
| Смещение тела оползня (надневной поверхности, поповерхности скольжения) | - | + | - | - | - |
| Режим подземных вод (уровеньподземных вод, поровое давление)в теле оползня | - | - | + | + | - |
| Устойчивость оползневого склонаот сейсмических и техногенныхвоздействий | - | - | - | - | + |
| Примечание - «+» - наблюдение выполняется; «-» - наблюдение не выполняется. | |||||
8.2.3. Состояние дневной поверхности оползня определяется по внешним признакам при выполнении визуального наблюдения (см. 8.2.4).
8.2.4. При визуальном наблюдении за состоянием дневной поверхности фиксируют границы оползневого склона, отдельные потенциально неустойчивые участки, а также бровки срыва, трещины отрыва с описанием характеристик грунтов, обводнений, растительности на склоне и т. д. Для наблюдения за развитием трещин отрыва следует устанавливать щелемеры, ориентированные по направлению смещения оползневого склона. Конструкция щелемера представляет собой гипсовую или алебастровую плитку с двумя стеклянными или пликативными пластинками, имеющие риски для измерения величины раскрытия трещины. Плитка щелемера закрепляется между двумя стальными стержнями, заглубленными на отметку ниже 0,5-ь1 м глубины промерзания грунта. Один стержень щелемера следует закреплять выше трещины растяжения, другой - ниже. Периодичность наблюдений при активном состоянии оползня должна составлять не реже одного раза в неделю, в стабилизированном состоянии - не реже одного раза месяц.
8.2.5. Состояние вновь образованных поверхностей скольжения оползневого тела определяется по результатам выполнения геофизических наблюдений (см. 8.2.6).
8.2.6. Геофизические наблюдения рекомендуется производить после обнаружения на дневной поверхности оползневого склона признаков вновь образованных плоскостей скольжения (трещины растяжения, бровки срыва и т. д.). Геофизические исследования выполняются по продольным и поперечным створам. Створы рекомендуется располагать по границам оползневого склона и его центру. Рекомендуется не менее трех поперечных и трех продольных створов. Методы геофизических наблюдений приведены в таблице 1 настоящего документа.
8.2.7. Смещение тела оползня определяется по результатам геодезических наблюдений (см. 8.2.8^8.2.13).
8.2.8. Геодезические измерения выполняются как на дневной поверхности, так и на глубине для определения фактических отметок поверхностей скольжения оползневого склона. Поверхностное смещение оползня определяется с применением деформационных реперов, ленточных экстензометров, а также стандартного и лазерного оборудования или систем глобального спутникового позиционирования (GPS, ГЛОНАСС), глубинное смещение - обратными отвесами и скважинными инклинометрами.
8.2.9. По геодезическим измерениям деформационных реперов определяют плановое и высотное направление смещения оползневого тела относительно начального положения деформационных реперов. Деформационные репера рекомендуется располагать по контуру оползневого склона и за его пределами, а также по продольным и поперечным геодезическим створам на самом оползне. Опорные репера следует закладывать за пределами развития оползневых подвижек в количестве не менее двух в зависимости от сложности рельефа, типа оползня и т. д. При очень больших и чрезвычайно больших масштабах оползневых процессов или повышенных требований к точности измерений (I и II класс) количество опорных реперов вокруг склона рекомендуется увеличивать. Для повышения надежности измерений рядом с опорным репером рекомендуется закладывать два репера аналогичной конструкции с образованием куста реперов (располагаемых, как правило, на удалении 2(Н40 м друг от друга). Количество деформационных реперов в геодезическом створе и расстояние между ними рекомендуется принимать 5Г20 м в зависимости от размеров оползня и его морфологии. Расположение деформационных реперов на оползне представлено на рисунке 14, а.
 | |
| 607 × 674 пикс. Открыть в новом окне | |
4 - трасса проходки тоннеля; 5 - деформационная марка;
6 - скважинный инклинометр (обратный отвес); 7 - скважинный пьезометр (индикатор подземных вод); 8 - скважина для виброметрических наблюдений; 9 - дневная поверхность; 1 0 - плоскость скольжения оползня
Рисунок 14 - Типовая схема расположения инклинометров и пьезометров на оползневом склоне
8.2.10. Геодезические наблюдения системами глобального спутникового позиционирования (GPS, ГЛОНАСС) следует выполнять при соответствующем обосновании для труднодоступных мест, а также при высоких скоростях смещения оползневых склонов, за которыми требуется выполнение непрерывных наблюдений.
8.2.11. Геодезические измерения дневной поверхности ленточными экстензометрами выполняются, как правило, для наблюдения за развитием трещин отрыва по бровке срыва оползневого тела. Ленточные экстензометры относятся к высокоточному оборудованию, фиксируются между заранее установленными двумя стальными стержнями, заглубленными до отметки 0,5-5-1,0 м ниже глубины промерзания грунта и ориентированными по направлению движения оползня. Измерения ленточными экстензометрами рекомендуется выполнять в тех случаях, когда выполнение геодезических наблюдений с использованием деформационных реперов является чрезмерно трудозатратным или невозможным (при густой растительности, сложном рельефе местности и т. д.).
8.2.12. Геодезические измерения глубинных горизонтальных смещений оползней выполняются обратными отвесами и скважинными инклинометрами. По результатам измерения данного оборудования определяется фактическая поверхность скольжения оползня, его мощность, направление и скорость движения. Скважинные инклинометры (обратные отвесы) рекомендуется располагать ближе к центру оползня, а также в его головной и языковой части (см. рисунок 14, а). Скважинные инклинометры (обратные отвесы) следует располагать в поперечных и продольных геодезических створах. Количество геодезических створов зависит от размеров оползня и его формы (циркообразной, глетчеровидной, фронтальной). Рекомендуемое общее количество створов: от 1^4 при небольших по размерам оползнях (объем около 1000 м3) и до 4^8 для больших (объем около 100000 м3). При этом минимальное количество геодезических створов принимается для глетчеровидных оползней,
максимальное - для фронтальных. Геодезические створы наблюдательных инклинометрических скважин рекомендуется располагать с шагом не более 100 м. Скважины для инклинометров (обратных отвесов) рекомендуется заглублять на отметку 1+5 м ниже поверхности скольжения оползневого тела (см. рисунок 14, б). Если поверхность скольжения оползня определена по результатам натурных наблюдений, то забой скважины рекомендуется располагать на глубине 1+2 м, если расчетным путем - 2+5 м.
8.2.13. Периодичность геодезических измерений определяется в зависимости от скорости развития оползневых процессов. При активных оползневых подвижках геодезические измерения следует выполнять, как правило, не реже трех раз в неделю, а при соответствующем обосновании наблюдения рекомендуется производить в непрерывном режиме с помощью автоматической системы регистрации, сбора, хранения и передачи данных. После стабилизации оползня наблюдения следует продолжать с периодичностью не реже одного раза в месяц.
8.2.14. Режим подземных вод на оползневых склонах определяется по результатам геофизических (см. 8.2.15) и гидрогеологических (см. 8.2.16) наблюдений. Гидрогеологические наблюдения за режимом подземных вод следует осуществлять как в самом теле оползня, так и в прилегающей устойчивой части.
8.2.15. Геофизические наблюдения проводятся в случае обнаружения на дневной поверхности водопроявлений, водопритоков и т. д., а также при наличии обводненных участков (зон), выявленных на этапе инженерных изысканий, обследований и т. д. По результатам геофизических наблюдений уточняется уровень подземных вод, выявленный на этапе инженерных изысканий, определяются места расположения обводнений. Геофизические наблюдения за режимом подземных вод рекомендуется выполнять до выполнения проходческих работ в автодорожном тоннеле. При стабилизации оползневых процессов геофизические наблюдения рекомендуется выполнять
в характерные периоды выпадения большого количества осадков, примерно три-четыре раза в год, в зависимости от климатических особенностей района наблюдений, и каждый раз при активизации оползневых процессов, и аномально большом выпадении климатических осадков.
8.2.16 Гидрогеологические наблюдения за режимом подземных вод на оползневых склонах выполняются с применением индикаторов подземных вод и скважинных пьезометров. Количество наблюдательных скважин с пьезометрами (индикаторами подземных вод) определяется в зависимости от: