Стационарные наблюдения за динамикой развития склоновых процессов. Цели, задачи, получаемая информация и область ее применения.

 

Стационарные наблюдения за оползневыми и обвальными процессами (подвижками, напряжениями в массиве грунта) и оползне-, обвалообразующими факторами (подземными водами, влажностью грунтов, выветриванием, абразией, эрозией и др.) рекомендуется выполнять при необходимости повышения достоверности прогноза устойчивости склонов и обоснования противооползневых мероприятий, особенно при проектировании ответственных объектов строительства.

Состав, методы и сроки выполнения стационарных наблюдений в районах развития склоновых процессов следует обосновывать в программе инженерно-геологических изысканий с учетом типа, стадии (фазы), масштабности, интенсивности и периодичности проявления этих процессов и предусматривать их, на наиболее характерных участках склона, на которых намечается образование оползня.

Начало стационарных наблюдений рекомендуется приурочить к подготовительному периоду оползневого процесса, проводить их до окончания строительства, а при сложной оползневой обстановке и (или) активизации оползневого процесса — продолжать и в период эксплуатации объекта строительства с наблюдениями за эффективностью существующих противооползневых мероприятий (сооружений).

Продолжительность и частоту (периодичность) повторных (дежурных) наблюдений при изучении оползневых и обвальных процессов и обвалообразующих факторов рекомендуется устанавливать в зависимости от периодичности проявления (сезонной, многолетней), типа оползней и обвалов, скорости оползания грунтовых масс, скорости накопления осыпей и обваливающихся масс, состава намечаемых защитных мероприятий. При установлении периодичности наблюдений следует учитывать значительную неравномерность развития оползневого процесса во времени и в пространстве и наличие эпизодически возникающих природных явлений (наводнения, ливни, штормы, землетрясения и т.п.). При необходимости (повышенная активность и значительные по скорости оползневые смещения) наблюдения следует проводить круглосуточно (с применением автоматизированных средств наблюдений). При медленных оползневых смещениях с периодами временной стабилизации наблюдения следует проводить в характерные сезоны года (2-4 раза в год) или ежегодно.

Стационарные наблюдения на застроенных или частично застроенных оползневых территориях рекомендуется сопровождать ежегодным инженерно-геологическим обследованием всей изучаемой территории, а также обследованиями после экстремальных ситуаций (смерч, наводнения, крупные смещения оползней и т.п.), сочетая их с анализом материалов наблюдений служб эксплуатации за состоянием зданий, сооружений и коммуникаций.

Стационарные наблюдения следует выполнять также для оценки эффективности существующих защитных сооружений и противооползневых и противообвальных мероприятий (периодические замеры дебита дренажей, повторные обследования состояния защитных сооружений и др.).

Стационарные наблюдения за оползневыми подвижками (по поверхностным и глубинным реперам, в специальных горных выработках) рекомендуется осуществлять с целью:

установления стадии (фазы) развития оползня (определение начала активизации или затухания процесса и т.п.);

определения величины, направления и скорости смещения;

выявления закономерностей изменения подвижек во времени (периодичности, цикличности) и их связи с различными оползнеобразующими факторами;

определения положения поверхности (зоны) смещения оползня, изменения скоростей оползневых деформаций по глубине;

оценки эффективности существующих противооползневых мероприятий.

Для получения более точных количественных характеристик оползневых смещений необходимо использовать геодезические методы в соответствии с пп. 10.13-10.39 СП 11-104-97.

Для определения начала активизации оползневых деформаций помимо геодезических деформационных знаков (наблюдательных реперов) следует устанавливать на оползневом участке 1-3 специальных прибора (трещиномер, наклонометр, деформограф и др.) с высокоточной автоматической регистрацией величин оползневых деформаций. Для выявления положения плоскости смещения оползня, а также оползневых деформаций на различных глубинах рекомендуется использовать глубинные репера (инклинометрические, с электрическим фиксатором, с тензометрическими датчиками и др.).

Стационарные наблюдения за изменениями напряженного состояния и порового давления в грунтах рекомендуется выполнять с целью выявления предвестников активизации оползневых деформаций, границ оползнеопасных участков склона и др.

При стационарных наблюдениях за напряжениями в.массиве склона, сложенного глинистыми грунтами, для измерения величины оползневого давления (начала возможной активизации оползня) рекомендуется использовать различные методы измерения нормальных напряжений посредством преобразователей грунтового давления, устанавливаемых на различных глубинах. Для измерения порового давления в водонасыщенных глинистых грунтах рекомендуется использовать пьезометры и датчики с различными преобразователями — струнными, трансформаторными, индуктивными, тензорезисторными и др.

Следует осуществлять стационарные наблюдения за гидрометеорологическими факторами, влияющими на оползнеобразующие процессы:

за переработкой берегов (абразией, эрозией) на водоемах и водотоках, поверхностным стоком и др.;

за метеорологическими и климатическими факторами (в соответствии с СП 11-103-97), влияющими на устойчивость склона в целом и (или) активизацию отдельных оползней.

Стационарные наблюдения за режимом подземных вод как фактора оползнеобразования следует осуществлять как в самом теле оползня, так и в прилегающей устойчивой части склона.

При стационарных режимных наблюдениях за подземными водами количество участков режимных наблюдений следует устанавливать, исходя из размеров исследуемой территории, типа оползней, числа подлежащих наблюдению водоносных горизонтов. На каждом участке рекомендуется оборудовать, как правило, 1-3 створа из трех-четырех скважин.

При необходимости составления водного баланса склона рекомендуется на одном-двух типичных оползневых участках дополнительно предусматривать три створа, расположенных параллельно бровке срыва: на коренном склоне, на теле оползня и ниже оползня (для определения притока подземных вод к оползневому склону и оттока их за счет подземного стока). Для изучения баланса подземных вод рекомендуется использовать экспериментальные исследования и расчетные методы (конечных разностей и др.). Величину перетока подземных вод между телом оползня и подстилающими несмещенными породами следует устанавливать по наблюдениям в специально оборудованных парных пьезометрах (кустах).

Для расчета гидрогеологических параметров по данным режимных наблюдений рекомендуется использовать методы математического и физического моделирования.

Продолжительность режимных наблюдений за подземными водами следует принимать не менее одного гидрологического года со времени их организации в период изысканий; при определяющем влиянии оползневого процесса на строительство и эксплуатацию объекта рекомендуется осуществлять наблюдения также в период строительства и эксплуатации. В течение первого года наблюдения следует проводить ежемесячно, а в периоды активизации оползневых смещений не реже, чем раз в 3 дня, либо (при применении автоматизированных средств наблюдений) круглосуточно; в последующие годы периодичность наблюдений рекомендуется корректировать в соответствии с выявленными основными закономерностями режима подземных вод и динамики оползневых масс.

Стационарные наблюдения за режимом влажности грунтов оползневых склонов рекомендуется осуществлять для оценки влияния изменений влажности грунтов на устойчивость склонов и изучения водного баланса склона, с использованием при наблюдениях геофизических методов.

При стационарных наблюдениях за режимом влажности грунтов количество и выбор мест их проведения следует осуществлять с учетом морфологии и типа оползня, его строения, а также зон с предположительно различным режимом влажности, но не менее чем в трех пунктах для каждого типичного участка. При наблюдениях за изменениями влажности грунтов рекомендуется применять геофизические методы определения плотности-влажности, а также лабораторные методы определения по образцам грунтов, отбираемых через 15-20 см по разрезу из специально пробуренных для этих целей скважин. Особое внимание следует уделять изучению динамики влажности в зонах смещения в дни активизации оползневых процессов и непосредственно после них.

Стационарные наблюдения за процессами выветривания горных пород, слагающих оползне-, осыпе- и обвалоопасные склоны, следует осуществлять с целью установления характера, условий и интенсивности изменения свойств горных пород, их гранулометрического состава, объемов сноса и накопления продуктов выветривания на склонах.

При стационарных наблюдениях за процессами выветривания следует использовать специальные пункты, намеченные в процессе маршрутных наблюдений (рекогносцировочного обследования) — расчистки, неглубокие шурфы, закопушки или короткие штольни, обнажающие невыветрелую или слабо выветрелую породу. Пункты наблюдений следует размещать на различных элементах рельефа (несмещенный участок склона, оползневой уступ и др.), а в их пределах — на участках с различной экспозицией и крутизной склонов. Отбор образцов горных пород для лабораторного изучения их состава, состояния и свойств следует осуществлять из различных зон профиля выветривания (в том числе из монолитной зоны) с таким расчетом, чтобы были охарактеризованы различные морфологические элементы склона, отличающиеся друг от друга степенью выветривания горных пород.

Наблюдения за выветриванием грунтов рекомендуется, при необходимости, дополнять лабораторным моделированием путем многократного попеременного увлажнения и высушивания, замораживания и оттаивания образцов грунта, а также воздействием на него щелочных и кислотных сред.

Изменение показателей механических свойств грунтов вследствие изменений их состояния, минералогического и петрографического состава моделируется воздействием сернокислых и щелочных растворов, водонасыщением и фильтрацией промстоков прогнозируемого состава.