книги из ГПНТБ / Опыт оценки устойчивости склонов сложного геологического строения методом конечных элементов и экспериментами на моделях

подмыва рекой.

2.

При энергичном подмыве рекой, наличии прослоев

глин

и сравнительно большой обводненности пород на скло ­

нах высотой 130-150 м и средней крутизной 30-35

создаются благоприятные

условия дл я интенсивного р а з ­

вития

оползней блокового

типа, которые сопровождаются

образованием мелких промоин, конусов выноса и оплывин

( р а з р е з П, рис.

8-2).

Наблюдения

показали, что оползневых склонов,сло­

круче 28-30 в долине Д н е с т р а

нет; вероятно, это пре ­

дельная крутизна 150метровых

склонов д л я данного

ли энергичный подмыв Д н е с т р о м приведет к

увеличению

крутизны

склона,

то

последующее развитие

трещин

разгрузки,

изменение

прочности

массива вследствие вы ­

ветривания

и обводнения и перераспределение

напряжений

неизбежно

вызовет

возникновение

оползней и о б щ е е упо-

подобный

описанному, следует

рассматривать

как н е у с ­

тойчивый,

несмотря

на то, что в момент

обследования

на нем может

и не быть следов

недавних

подвижек .

3. Иное развитие у оползневых и обвально-осыпных

склонов, к о г д а

в основании их накапливается

аллювий и

формируется речная терраса, а русло отходит

к д р у г о м у

берегу. Вследствие интенсивного выветривания

мергелей

сеномана и терригенных пород протерозоя

на

относите ­

льно

крутых

склонах возникали сплывы и оплывины и

развивались процессы смыва, промоины и мелкие

овраги.

По мере

уположения

склона

оползни затухали,

а

процес­

сы смыва преобладали, в результате которых

сформиро ­

вался

однообразный

делювиальный склон крутизной 15 ,

без внешних оползневых форм,

практически

стабильный

( р а з р е з I I I , рис. 6-2). Если пойма или низкая

т е р р а с а

будет

р а з м ы т а

и эрозионному

воздействию

п о д в е р г н у т ­

ся древние оползни

и породы

протерозоя,

то

следует

1 6 0

о ж и д а т ь

новой активизации оползней на

склоне.

4. Анализ геологического

строения

и

современного

состояния

береговых склонов

Д н е с т р а ,

типичные р а з р е ­

зы которых приведены на рис. 6-2 и 6-3,

позволяет вос­

становить

геологическую историю

формирования

склонов

и с этих позиций рассмотреть

их

устойчивость.

Средняя

типичная

предельная крутизна

склонов

высотой

8 0 - 1 0 0 м

но, 30-32

, а при высоте

150 м д о л ж н а

быть

м е н ь ш е , п о -

видимому,

25-28 . М о ж н о

предполагать,

что

н е п о с р е д с т ­

венно перед оползневыми

смещениями блокового

типа

о

подмываемый склон, вероятно, был круче на

5-8 .

Н а л и ­

чие тектонических вертикальных и наклонных

трещин,

оползней-блоков, отрыв и смещение которых

происходит

по

ослабленным тектоническим трещинам,

напластованию

и

глинистым прослоям.

Развитие оползней и высокого склона,

п р е д с т а в л я ­

ется в

с л е д у ю щ е м виде . При энергичном боковом подмы

ве Д н е

с т р о м , д о формирования 1-й террасы, на склоне,

нистых прослоях протерозойской толщи

и по узким

т р е ­

щинам тектоническим, напластования и

экзогенным

могли

чность пород

по этим

контактам. Первые

оползневые по ­

движки захватывали верхнюю часть толщи

протерозоя,от ­

ложения

палеозоя,

сеномана и неогена и образовали на

склоне д в е или три крупные ступени,сложенные

с м е щ е н н ы ­

ми

блоками и пакетами

вышеназванных

раздробленных по ­

р о д , с зоной

перетертых

и перемятых

м а с с в

основании.

Последующие оползневые подвижки , вероятно, были в

виде блоков

и пакетов

раздробленных

мергелей

сеномана,

известняков

тортона

с

г н е з д а м и и скоплениями

разрыхлен

ных

песков

по поверхности нижележащих

т а к ж е

с м е щ е н ­

ных алевролитов и аргиллитов. В оползневых

накоплениях

на

склоне

карбонатных

пород сеномана и тортона почти

нет

или очень

мало,

что указывает на их повторные сме

щения к

урезу

Д н е с т р а ,

г д е они были

размыты

( р а з р е з

11-1655

I l l , рис. 6-2 ) . Немалую роль в удалении

оползневых

масс из пород сеномана и неогена сыграли

процессы

склонового

смыва. В эту ж е эпоху, кроме

п о д в и ж е к с е -

номанских

и тортонских мергелей, известняков и песков,

кли

оползни в виде пакетов и

сплывов

в ранее

с м е щ е н ­

ных

блоках терригенных пород

палеозоя

и

протерозоя.

В дальнейшем период активизации оползневых про ­

цессов сменился на

рассматриваемом отрезке долины

Д н е с т р а временем

накопления

аллювия 1-й надпоймен ­

ной

террасы и поймы, а следовательно,

ослаблением

и з а т е м практически прекращением оползневых

с м е щ е ­

ний

и развитием процессов смыва, которые

сформирова ­

ли

относительно пологий стабильный делювиальный склон.

Таким образом, располагая данными о геологичес ­

ком

строении склонов Д н е с т р а ,

о наличии

относительно

ческих

и экзогенных трещинах, являющихся

контактами

ослабления;

о

распределении и напорах подземных

вод

и их роли в снижении прочности массива пород

по

т р е ­

щинам

и

в

зонах разгрузки и выветривания; об истории

и величине

эрозионных врезов и боковых п о д м ы в а х ;

о

типах и распространении древних и голоценовых

о п о л з ­

ней

и

последовательности их формирования,

а т а к ж е о

современных подвижках; о развитии процессов

смыва,

оврагообразовании и накоплении делювия и аллювия

п р е д ­

ставляется

возможным ориентировочно оценить

по

с о ­

вокупности

признаков

общую современную устойчивость

склонов

и

прогнозировать ее изменения. Указанные

д а н ­

ные

позволяют

т а к ж е

обосновать и н ж е н е р н о - г е о л о г и ч е с -

кие

схемы

д л я

оценки

устойчивости склонов

на

разных

образцах и монолитах малого размера .

Роль

фациальной

неоднородности в анизотропии,

тектонической

т р е щ и н о -

ватости и экзогенного разрушения на свойства

м а с с и в а

пород

или его частей

по показателям

сейсмоакустичес -

ких

исследований не была выявлена.

Поэтому

п о к а з а т е ­

ли

физических

и механических

свойств

д л я литологичес -

ких

и инженерно-геологических

пачек,

контактов

и д р у ­

гих

элементов

массива

пород

рекомендованы

по

аналогии

и учетом

опыта.

Кроме

материалов

Укргидропроекта

д л л

характеристики

СВОЙСТВ

протерозойских,

палеозойс ­

ких, меловых

и третичных

пород использованы

^данные

лабораторных

испытаний,

выполненных

в МГУ*

на о г ­

раниченном числе образцов. Переходим

к краткой

и н ж е ­

нерно-геологической характеристике

стратиграфо - литоло -

гических комплексов и слагающих их петрографических

типов

пород

правого берега

Д н е с т р а .

Г р а н и т ы

а р х е я

Крупно -

и мелкокристаллические

р о з о в а т о - с е р ы е

архейские лейкократовые граниты иногда обогащены

темноцветными

минералами

и рассечены

четко

в ы р а ж е н ­

ными трещинами, преимущественно, вертикальными и

крутонаклонными. Скважина большого

д и а м е т р а ,

з а л о ж е н ­

ная

на бечевнике

левого

берега,

вскрыла т о л ь к о

нижние

горизонты выветривания: " В " - щебнисто - глыбовый,

д о

8,5

м и горизонт узких трещин

"Г"

-

д о глубины

29

м.

Верхние горизонты

выветривания

были

размыты

водами

Д н е с т р а .

Прочность

невыветрелых

гранитов

при

о д н о о с ­

ном

сжатии

( R

)

равна

1360

к г /

см , а динамический

мэдуль упругости^по испытаниям на образцах) Е.(|

=

3GO

тыс .

к г / с м . Выветрелые

граниты

горизонта " В "

имеют

К

=

7 0 0 - 9 0 0 к г / с м

и

Ed = 220-240

к г / с м

,

При

расчетах

напряженного

состояния и эксперимен ­

тах

на моделях

из оптически активных

и эквивалентных

Выполнены

ст.инж.Л.Л. Козловским и аспирантом

П . Вагнером

на кафедре грунтоведения и инженерной

геологии

геологического ф - т а М Г У ,

В е р х н е п р о т е р о з о й с к и й

к о м п ­

л е к с

в ы с о к о л и т и ф и ц и р о в а н н ы х

т е р р и г е н н ы х

п о р о д

Верхнепротерозойский

комплекс , залегающий

на г р а ­

нитах, включает Несколько

литологических

пачек.

Н и ­

ж н я я

представлена прочно сцементированными

г р а в е л и ­

ченными

в схеме УкргидропрОект'а как слои

№№48—45

( Ломзово - Олчедневские)

и № 43

(Косоуцкие)

общей

мощностью

около 20

м .

Гравелиты

и песчаники о б л а д а ­

ют высокой

прочностью -

сопротивление

одноосному

с ж а ­

тию Я = 1118-1250

к г / с м

, объемным

весом

2,56-

2.62

г / с м

и пористостью

8-12 %. Динамический модуль

упругости,

определенный

на образцах, Ed = 180-215

т ы с я ч

к г / с м

,

При сдвиге

бетонной плашки по гравелиту был

получен

угол трения

26,5°

и сцепление

0.65 к г / с м .

сти и относительно малая

деформируемость

позволили,

несмотря на различия, объединить

верхнепротерозойские

гравелиты и песчаники и архейские

граниты при расчетах

и модельных экспериментах

по механическим

свойствам

в единую инженерно-геологическую

пачку

X I

( т а б л . 7 - 1 ) .

Вышележащие протерозойские

часто

переслаивающие­

прослоями зеленовато - серых и фиолетовых глин, общей

мощностью около 60 метров, р а з д е л е н ы

в схеме

У к р г и д -

р о п р о е к т ' а по литологйчесжому признаку

на пять

слоев

(или пачек) под следующими названиями (снизу

в в е р х ) :

лядовские аргиллиты и алевролиты ( № 42-40) ;

немийские

песчаники ( № 39) ; борщевярские алевролиты ( №

3 8 ) ; к о -

тлубаевские песчаники

( № 3 7 ) и зинковецко-броницкие

аргиллиты ( № 3 5 - 3 4 )

. Характерной и важной в

и н ж е н е р ­

но-геологическом отношении особенностью этой

толщи

я в ­

ляется наличие более

20 прослоев глин,

мощностью от

1

д о 26 см каждый, имеющих меньшую прочностью, чем

материалах Укргидропроекта

обозначены сверху

вниз

номерами 1,2,8> . . . , 2 1 , которые

сохраняются и в

н а с т о я -

11

х -1855

165