Определение устойчивости оползневого склона при проектировании моста через р. Пошнарку в Чувашии

Abstract

Актуальность изучения оползневых процессов заключается в том, что они приводят к чрезвычайным ситуациям с угрозой разрушения сооружений, использования земель, безопасности людей. Особые трудности при изучении оползней вызывают вопросы прогнозирования активизации оползневого процесса. Целью данного исследования является оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки мостового перехода и прогноз развития оползневого процесса на склонах с помощью моделирования методом конечных элементов. Объектом исследования является геологическая среда района проектируемого мостового перехода в пределах Приволжской возвышенности. Рассмотрены основные факторы, влияющие на развитие оползневого процесса: геоморфологические и тектонические условия; литологический состав; физико-механические свойства пород, гидрологические и гидрогеологические условия района. Методы: краткий обзор литературы; анализ информации, полученной из фондов изыскательской компании, расчет устойчивости склонов, моделирование поведения грунтового массива методом конечных элементов. Результаты. Дана характеристика основных факторов оползневого процесса данной территории, приведены результаты расчета устойчивости склонов по опасным сечениям различными методами. Склон является неустойчивым в целом. При сезонном повышении уровня подземных вод моделирование показало расширение зоны оползневых деформаций по левому борту до 107 м, по правому берегу реки до 10 м от русла. Выводы. Основными причинами деформаций являются: слаболитифицированные юрские глины, слагающие весь склон; подземные воды, формирующиеся в пределах плато и разгружающиеся в оползневые накопления, поддерживая в них высокую влажность. В качестве несущего слоя для опор моста рекомендуется использовать слой пермских глинистых отложений с высокими физико-механическими характеристиками.

The study is relevant due to the landsliding which lead to emergencies with the threat of building destruction, land use, and human safety. Special difficulties in the study of landslides are caused by forecasting the activation of landsliding. The aim of the study is to assess the engineering-geological and hydrogeological conditions at the site of the bridge crossing and forecast the development of the landslide process on the slopes using FEM modeling. Object of the study is the geological medium of the area of the designed bridge within the Volga upland. The paper considers the main factors influencing the development of landslide: geomorphological and tectonic conditions; lithological composition; physical and mechanical properties of soils, hydrological and hydrogeological conditions of the area. Methods: brief review of the literature; analysis of information obtained from the funds of the survey company, calculation of slope stability, modeling of the behavior of the soil massif FEM. The results. We considered the main factors of the landslide process of this territory and calculated the stability of slopes on dangerous sections by various methods. The slope is unstable in general. The simulation showed the expansion of landslide deformation zone on the left side to 107 m, on the right bank of the river to10 m from the bed with a seasonal increase in the level of groundwater. Summary. The main causes of deformation are: weakly lithified Jurassic clay, composing the entire slope; groundwater formed within the plateau and discharged into landslide accumulations, maintaining high moisture in them. It is recommended to use a layer of Permian clay deposits with high physical and mechanical characteristics as a bearing layer for bridge supports.