ОДМ218.2.053-2015 Рекомендации по оценке сейсмического воздействия при определении устойчивости оползневых участков автомобильных дорог

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью «НТЦ ГеоПроект» (ООО «НТЦ ГеоПроект»), Руководитель работ - доктор техн. наук, профессор Мадий С. И. Документ разработан канд. техн. наук Деревенцом Ф. Н., канд. техн. наук Любарским Н. Н., канд. техн. наук Плешаковым Д. В., инж. Шелестовым С. А.

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования, Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог Федерального дорожного агентства.

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 08.10.2015 № 1866-р

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1.1. Рекомендации настоящего методического документа распространяются на строительство автомобильных дорог общего пользования I-HV категорий (в соответствии с ГОСТ Р 52398) в районах с расчетной сейсмичностью до 9 баллов включительно по шкале MSK-64.

1.2. Сейсмическое воздействие для автомобильных дорог V категории допускается не учитывать.

1.3. При необходимости строительства автомобильных дорог на территориях с расчетной сейсмичностью более 9 баллов оценку сейсмического воздействия следует выполнять на основании специальных исследований.

Примечание - В настоящем документе понятие «строительство» включает в себя новое строительство, реконструкцию и капитальный ремонт объектов капитального строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем ОДМ использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20276-2012 Грунты.Методы полевого определения характеристик

прочности и деформируемости

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ Р 52398-2005 Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования

ГОСТ Р 32960-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения

ГОСТ Р 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования

СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах (актуализированная редакция СНиП П-7-81*)

СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия (актуализированная

Редакция СНиП 2.01.07-85*)

СП 47.13330.2012 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения (актуализированная редакция СНиП 11-02-96)

СП 116.13330.2012 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения (актуализированная редакция СНиП 22-02-2003)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие терминыс соответствующими определениями:

1. акселерограмма (велосиграмма, сейсмограмма): Зависимость ускорения (скорости, смещения) точки основания или сооружения в процессе землетрясения от времени.
2. акселерограмма синтезированная:Акселерограмма, полученная с помощью расчетных методов, в том числе, на основе статистической обработки и анализа ряда акселерограмм и/или спектров реальных землетрясений с учетом местных сейсмологических условий.
3. динамический метод анализа: Метод расчета сооружения или склона на воздействие в виде акселерограмм колебаний грунта путем численного интегрирования уравнений движения.
4. инженерно-геологический элемент (ИГЭ): Объем грунта одного возраста, происхождения и вида, характеристики свойств которого в пределах выделенного элемента являются статистически однородными и изменяются случайно (незакономерно) либо если наблюдающейся закономерностью можно пренебречь.
5. интенсивность землетрясения: Оценка воздействия землетрясения в баллах 12-балльной шкалы, определяемая по макросейсмическим описаниям разрушений и повреждений природных объектов, грунта, зданий и сооружений, движений тел, а также по наблюдениям и ощущениям людей.
6. категория грунта по сейсмическим свойствам (I, II, III или IV):

Характеристика, выражающая способность грунта ослаблять (или усиливать) интенсивность сейсмических воздействий.

3.7 коэффициентнадежностипонагрузке:Коэффициент,

учитывающий в условиях нормальной эксплуатации автомобильной дороги возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от нормативных значений.

1. коэффициент сочетаний нагрузок: Коэффициент, учитывающий уменьшение вероятности одновременного достижения несколькими нагрузками их расчетных значений.
2. максимальное расчетное землетрясение (MP3): Землетрясение максимальной интенсивности на площадке строительства с повторяемостью один раз в 1000 лет. Принимают по комплекту карт ОСР-97 В.
3. нагрузки длительные: Нагрузки, изменения расчетных значений которых в течение расчетного срока службы строительного объекта пренебрежимо малы по сравнению с их средними значениями.
4. нагрузки кратковременные: Нагрузки, длительность действия расчетных значений которых существенно меньше срока службы строительного объекта.
5. нормативное значение нагрузок: Основная базовая характеристика нагрузки, устанавливаемая соответствующими нормами проектирования, техническими условиями или заданием на проектирование.
6. нормативные нагрузки от автотранспортных средств и пешеходов: Временные вертикальные нагрузки от транспортных средств и пешеходов, принимаемые в виде условных нагрузок для проектирования автомобильных дорог общего пользования.
7. общее сейсмическое районирование (ОСР): Оценка сейсмической опасности на территории всей страны, выполняемая для осуществления рационального землепользования и планирования социально-экономического развития крупных регионов. Масштаб карт ОСР - 1:2500000 -1:8000000.
8. оползень: Смещение горных пород со склонов, бортов карьеров, строительных выемок под действием веса грунта и объемных и поверхностных сил. Различают оползни скольжения, оползни выдавливания, вязко-пластические оползни, оползни внезапного разжижения, оползни гидродинамического разрушения.
9. ползучесть грунта: Процесс деформирования скелета грунта во времени под действием неизменной нагрузки.

предельное состояние (прочность) грунта: Состояние грунта в точке, при котором касательные и нормальные напряжения в элементе грунта связаны критерием прочности (Кулона, Кулона-Мора, Мизеса – Шлейхера и т. д.), а деформации сдвига могут развиваться неограниченно.

1. проектное землетрясение (ПЗ): Землетрясение максимальной интенсивности на площадке строительства с повторяемостью один раз в 500 лет.
2. расчетная сейсмичность: Значение расчетного сейсмического воздействия для заданного периода повторяемости, выраженное в баллах макросейсмической шкалы или в кинематических параметрах движения грунта (ускорения, скорости, смещения).
3. расчетное значение нагрузки: Предельное (максимальное или минимальное) значение нагрузки в течение срока эксплуатации объекта.
4. расчетные сейсмические воздействия: Сейсмические воздействия, применяемые в расчетах устойчивости склонов (акселерограммы, велосиграммы, сейсмограммы и их основные параметры - амплитуда, длительность, спектральный состав).
5. расчетные ситуации: Учитываемый при расчете устойчивости склона комплекс наиболее неблагоприятных условий, которые могут возникнуть при эксплуатации дорожного объекта и его строительстве.
6. расчетные сочетания нагрузок: Все возможные неблагоприятные комбинации нагрузок, которые необходимо учитывать при проектировании объекта.
7. сейсмическая (инерционная) сила, сейсмическая нагрузка: Сила (нагрузка), возникающая в массиве грунта при колебаниях основания во время землетрясения.
8. сейсмический район: Район с установленными и возможными очагами землетрясений, вызывающими на площадке строительства сейсмические воздействия интенсивностью 6 и более баллов.
1. сейсмическое воздействие: Движение грунта, вызванное природными или техногенными факторами (землетрясения, взрывы, движение транспорта, работа промышленного оборудования), обусловливающее движение, деформации, иногда разрушение сооружений и других объектов.
2. сейсмическое микрорайонирование (СМР): Оценка влияния свойств грунтов на сейсмические колебания в пределах площадей расположения конкретных сооружений и на территории населенных пунктов. Масштаб карт СМР - 1:50000 и крупнее.
3. сейсмическое районирование (СР): Картирование сейсмической опасности, основанное на выявлении зон возникновения очагов землетрясений (зон ВОЗ) и определении сейсмического эффекта, создаваемого ими на земной поверхности.
4. сейсмичность площадки строительства: Интенсивность расчетных сейсмических воздействий на площадке строительства с соответствующими периодами повторяемости за нормативный срок.
5. сейсмичность территории: Максимальная интенсивность сейсмических воздействий в баллах на рассматриваемой территории для принятого периода повторяемости землетрясения.
6. скоростные характеристики грунта: Скорости распространения сейсмических (продольных Vp и поперечных Vs) волн в грунтах оснований, измеряемые в м-с'1.
7. средние грунтовые условия: Грунты категории II по сейсмическим свойствам.

4 Общие положения

4.1 Строительство автомобильных дорог в сейсмических районах на оползнеопасных территориях следует выполнять в соответствии с СП 14.13330 с учетом рекомендаций настоящего документа.

4.2. При новом строительстве автомобильных дорог в сейсмических районах в условиях горного и предгорного рельефа на оползневых склонах положение трассы следует выбирать по результатам технико-экономического сравнения вариантов обхода этих участков в плане и в профиле и варианта инженерной защиты участка (возведения защитных сооружений). Как правило, следует отдавать предпочтение варианту трассы в обход оползнеопасных участков.

4.3. Влияние сейсмических явлений на развитие оползневых процессов определяется:

- приуроченностью оползней к зонам тектонических нарушений;

- силовым воздействием сейсмических сил на неустойчивые породы.

Кроме того, оползневые процессы могут быть усугублены тем, что сейсмическое воздействие вызывает плывунные или тиксотропные процессы в породах предрасположенных к их развитию, а также вытекание отмеченных пород со склонов и откосов.

4.4. Развитие крупных оползней вблизи зон тектонических нарушений вызвано:

- широким развитием зон смятия и дробления в коренных породах;

- интенсивной циркуляцией подземных вод;

- активной сейсмической деятельностью.

4.5. Зоны дробления пород характеризуются повышенной трещиностойкостью и обводненностью, что является дополнительным фактором оползнеобразования.