Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн

Оцінка стійкості схилів є однією з найважливіших інженерно-геологічних завдань в зсувонебезпечних і обвалонебезпечніх геологічних районах. У даній статті пропонується спосіб якісного районування ґрунту зсувонебезпечних схилів на основі динамічних параметрів сейсмічного поля. Дослідження проводилися...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2010
1. Verfasser: Федин, М.М.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України 2010
Schriftenreihe:Наукові праці УкрНДМІ НАН України
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99636
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн / М.М. Федин // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 7. — С. 148-158. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-99636
record_format dspace
spelling irk-123456789-996362016-05-02T03:02:09Z Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн Федин, М.М. Оцінка стійкості схилів є однією з найважливіших інженерно-геологічних завдань в зсувонебезпечних і обвалонебезпечніх геологічних районах. У даній статті пропонується спосіб якісного районування ґрунту зсувонебезпечних схилів на основі динамічних параметрів сейсмічного поля. Дослідження проводилися в рамках інженерних досліджень майданчика проектованого будівництва на Південному Узбережжі Криму. Evaluation of slope stability is one of the major geotechnical problems in the landslide and landslide-prone areas. In this paper, a method of qualitative zoning of landslide soil slopes based on the dynamic parameters of seismic field. Studies conducted in the framework of engineering research platform designed building on the Crimean South Coast. 2010 Article Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн / М.М. Федин // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 7. — С. 148-158. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1996-885X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99636 550.834 ru Наукові праці УкрНДМІ НАН України Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description Оцінка стійкості схилів є однією з найважливіших інженерно-геологічних завдань в зсувонебезпечних і обвалонебезпечніх геологічних районах. У даній статті пропонується спосіб якісного районування ґрунту зсувонебезпечних схилів на основі динамічних параметрів сейсмічного поля. Дослідження проводилися в рамках інженерних досліджень майданчика проектованого будівництва на Південному Узбережжі Криму.
format Article
author Федин, М.М.
spellingShingle Федин, М.М.
Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн
Наукові праці УкрНДМІ НАН України
author_facet Федин, М.М.
author_sort Федин, М.М.
title Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн
title_short Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн
title_full Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн
title_fullStr Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн
title_full_unstemmed Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн
title_sort районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн
publisher Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
publishDate 2010
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99636
citation_txt Районирование оползнеопасных склонов по динамическим параметрам продольных преломленных волн / М.М. Федин // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 7. — С. 148-158. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
series Наукові праці УкрНДМІ НАН України
work_keys_str_mv AT fedinmm rajonirovanieopolzneopasnyhsklonovpodinamičeskimparametramprodolʹnyhprelomlennyhvoln
first_indexed 2025-07-07T09:40:18Z
last_indexed 2025-07-07T09:40:18Z
_version_ 1836980601248284672
fulltext Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 148 УДК 550.834 РАЙОНИРОВАНИЕ ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНОВ ПО ДИНАМИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ ПРОДОЛЬНЫХ ПРЕЛОМЛЕННЫХ ВОЛН Федин М. М. (ООО «Южнобережный центр изысканий», г. Алушта, АР Крым, Украина) Оцінка стійкості схилів є однією з найважливіших інжене- рно-геологічних завдань в зсувонебезпечних і обвалонебезпечніх геологічних районах. У даній статті пропонується спосіб якісно- го районування ґрунту зсувонебезпечних схилів на основі динаміч- них параметрів сейсмічного поля. Дослідження проводилися в рамках інженерних досліджень майданчика проектованого буді- вництва на Південному Узбережжі Криму. Evaluation of slope stability is one of the major geotechnical problems in the landslide and landslide-prone areas. In this paper, a method of qualitative zoning of landslide soil slopes based on the dy- namic parameters of seismic field. Studies conducted in the framework of engineering research platform designed building on the Crimean South Coast. ВВЕДЕНИЕ Современное освоение ЮБК под санаторно-курортное и жилищное строительство ведется в условиях сильно расчленен- ного рельефа, наличия активных оползней и разломов, а также в условиях периодически возбуждаемой сейсмической активности. В связи с этим, перед инженерно-геологическими изысканиями остро стоят вопросы повышения качества, надежности и сниже- ния себестоимости работ. Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 149 После землетрясений оползневые процессы на ЮБК явля- ются ведущим природным явлением, активно воздействующим на целостность зданий и сооружений. Поэтому большое значение в изучении закономерностей и причин их проявления является совершенствование методов изучения и прогнозирования ополз- невых смещений. Практика инженерно-геологических изысканий показывает, что проблему оползнеобразования нужно рассматривать с пози- ций геолого-структурного подхода, именно геолого-структурные особенности предопределяют геоморфологические, гидрогеоло- гические, геодинамические и другие характеристики рассматри- ваемой территории, что, в конечном счете, обуславливает место заложения оползней, развитие и направленность их движений. Существенным моментом в решении этой проблемы являет- ся совершенствование методов изучения зависимости оползне- вых процессов от эндогеодинамических факторов и развития ме- тодов изучения напряженно-деформированного состояния горно- го массива. В данной работе приводится пример комплексного исследо- вания оползнеопасного склона и возможность районирования его устойчивости по декременту затухания продольной волны. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ УЧАСТКА Участок исследований расположен в прибрежной части южнобережного макросклона, в пределах абсолютных отметок 4 - 32 м. Представляет собой естественный склон, восточной экс- позиции с крутизной поверхности 15-45°, покрытый древесно- кустарниковой растительностью (рис. 1). В геоморфологическом отношении участок приурочен к се- верной части современного оползня «Золотой пляж Восточный» № 446 (согласно Кадастру оползней АРК). Оползень № 446 ха- рактеризуется очаговой активностью с образованием в его преде- лах оползней более высокого порядка. Рассматриваемый участок находится в пределах одного из таких очагов, который отличает- ся самостоятельностью своего развития, примыкая к оползню № 446 с востока. Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 150 Рис. 1. Схема участка исследований – скважина, её номер и абсолютная отметка – линия и номер инженерно-геологического разреза – граница геодинамической зоны – граница оползня Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 151 На участке проведены инженерно-геологические работы, места бурения скважин и расположение инженерно- геологических разрезов указано на рис. 1. Кроме того, было отра- ботано два геофизических профиля (ГФПР 1, 2 см. рис. 1), на ко- торых была проведены эманационная съёмка и сейсморазведоч- ные работы по методике непрерывного профилирования на про- дольных преломленных волнах. В результате проведенных инженерно-геологических изы- сканий установлено, что участок на исследованную глубину до 32,0 м сложен современными техногенными образованиями, со- временными и верхнечетвертично-современными оползневыми отложениями, подстилаемыми породами таврической серии в ко- ренном залегании. На основании геологического описания пробуренных сква- жин и данных лабораторных определений физических свойств грунтов выделены следующие инженерно-геологические элемен- ты (ИГЭ) грунтов: • ИГЭ 1(tQ4) – насыпной грунт, максимальная мощность составляет 2,1м; • ИГЭ 2(dpQ4) – глина красно-коричневая, твердая, с включением дресвы и щебня известняка, максимальная мощность грунта составляет 3,9 м; • ИГЭ 3(dpQ4) – дресвяный грунт известняка с суглини- стым заполнителем, с крупным щебнем и глыбами известняка. Максимальная мощность грунта составляет 15,5 м; • ИГЭ 4(dpQ4) – аргиллит перемятый до суглинка дрес- вяного, максимальная мощность грунта составляет 13,7 м; • ИГЭ 5(dpQ3-4) – аргиллит чешуйчатый, смещенный, с прослоями трещиноватых тонкоплитчатых алевролитов, макси- мальная вскрытая мощность грунта составляет 12,6 м; • ИГЭ 6(T3 – J1) – аргиллит чешуйчатый, с прослоями плитчатых и тонкоплитчатых алевролитов, максимальная вскры- тая мощность составляет 9,5 м. Фрагмент графической модели инженерно-геологического строения участка представлен на инженерно-геологических раз- резах 1-1 и 3-3 (см. рис. 2, 3). Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 152 Ри с. 2 . И нж ен ер но -г ео ло ги че ск ий р аз ре з п о ли ни и I – I Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 153 Ри с. 3 . И нж ен ер но -г ео ло ги че ск ий р аз ре з п о ли ни и II I – II I Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 154 Как уже отмечалось выше, территория изысканий располо- жена в пределах современного оползня высокого порядка, при- уроченного к северной части оползня № 446 «Золотой пляж Вос- точный». Впервые этот оползень высокого порядка был выделен в 1980 году, когда берегоукрепительные сооружения были выпол- нены частично, а сам оползень находился в активном состоянии. Кроме того, в его нижней центральной части выделялся активный очаг. После строительства комплекса берегоукрепительных со- оружений состоящих из набережной, находящейся под защитой волноотбойных стен, бун, набросков глыб и валунов по побере- жью, основной оползнеобразующий фактор – морская абразия был устранен. В настоящее время границы оползня прослеживаются не- четко. Длина оползня по оси движения составляет около 100 м, ширина в нижней части 115 м, в головной- 65 м. Строительство берегоукрепительных сооружений сыграло свою положительную роль, оползень в целом стабилизировался. Однако берегоукрепительные сооружения постепенно разруша- ются, в межбунном пространстве отсутствуют пляжные галечни- ковые отложения. Сохранившаяся к настоящему времени камен- ная наброска выполняет свои функции лишь частично, в резуль- тате чего обнажается основание волноотбойных стен. РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ И РАЙОНИРОВАНИЕ Для оценки устойчивости естественного склона был выпол- нен расчет устойчивости по линии А – В. Расчетная поверхность смещения была выбрана по методике, разработанной Шахунян- цем Г. М. Результаты расчетов показывают, что склон не обладает нормативным запасом устойчивости (коэффициент устойчивости 1,15 при нормативном коэффициенте - 1,2). По результатам эманационной съёмки были построены сглаженные графики выделения Rn (рис. 4), из которых видно, что участок исследований, по геодинамической активности, де- лится на две зоны по линии I – I (рис. 1). Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 155 Рис. 4. График выделения радона на расчетных профилях При построении скоростных разрезов (рис. 5, 6), контраст- ного различия в скоростных характеристиках пород в северо- восточной и юго-западной зоне не отмечено. В связи с этим был произведен расчет декремента затухания продольной волны по обоим профилям. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 Гл уб ин а (м ) -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 dpQ4 dpQ4 3-4dpQ 3-4dpQ T - J3 1 T - J3 1 Vp=1000м/сек Vp=1050м/сек Vp=950м/сек Vp=1450м/сек Vp=1450м/сек Vp=1450м/сек Vp=2200м/сек Vp=2200м/сек Рис. 5. Скоростной разрез по ГФПР1 Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 156 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 Гл ую ин а (м ) -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 dpQ4 dpQ4 3-4dpQ 3-4dpQ T - J3 1 T - J3 1 Vp=1050м/сек Vp=1000м/сек Vp=1100м/сек Vp=1550м/сек Vp=1470м/сек Vp=2200м/сек Vp=2200м/сек Рис. 6. Скоростной разрез по ГФПР2 Декремент затухания ý определяется как αλэ = , (1) где α - коэффициент затухания; λ – длина волны. Первоначально необходимо было определить коэффициент затухания α. Для расчетов пользовались упрощенным выражением для монохроматической преломленной волны )( )exp( 0)( xL xAxA α−∗= , (2) где α – коэффициент поглощения; L(x) – функция расхождения фронта волны, описывающаяся степенной функцией. qxxL =)( , где q для слоя с постоянной скоростью некая постоянная ве- личина. Для прямой и преломленной волн q принимаем равным 2 [1 - 4]. Коэффициент затухания рассчитывался для частоты 80 Гц (максимальная амплитуда спектра продольной волны). Для уменьшения влияния поверхностных искажений и углов наклона границ α определялся по встречным годографам. Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 157 Графики изменения декремента по ГФПР1 и ГФПР2 приве- дены на рис. 7 из которого видно, что значения декремента в се- веро-восточной зоне в 1,5 – 2 раза меньше, чем в юго-западной. Рис. 7. График изменения декремента затухания вдоль рас- четных профилей Далее результаты инженерно-геологических работ по опре- делению физико-механических свойств были сгруппированы по зонам и произведен новый расчет коэффициента устойчивости. Для северо-восточной зоны линия расчетного профиля осталась та же АВ, для юго-западной зоны была намечена линия расчетно- го профиля CD (рис. 1). В результате коэффициент устойчивости по линии АВ со- ставил 1,2, что соответствует нормативному и говорит о том, что склон находится в устойчивом состоянии. По линии CD коэффициент устойчивости составил 1,05. Ре- зультат расчета показывает, что склон не обладает нормативным запасом устойчивости и фактически находится на пределе равно- весия. Любое воздействие на склон (подрезка, пригрузка, сейс- Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010 158 мическое воздействие) выведут его из состояния равновесия. ВЫВОД Изменение декремента затухания позволяет районировать оползнеопасные склоны по степени их устойчивости. Позволяет оперативно, без проходки геологических вырабо- ток, без лабораторных анализов, выделять наиболее опасные уча- стки. При ограниченном доступе к местам бурения позволяет дать качественное сравнение состояния участков изученных бурением и участков недоступных для проведения бурения. СПИСОК ССЫЛОК 1. Авербух А.Г. Интерпретация материалов сейсморазведки преломленными волнами. М. , Недра, 1975 г. 2. Кондратьев О.К. Сейсмические волны в поглощающих сре- дах. М., Недра, 1986 г. 3. Николаев А.В. Сейсмические свойства грунтов. М., «Наука», 1965 г. 4. Спасский Б.А. Изучение и учет верхней части разреза в сейс- моразведке; дисс. ... докт. геол.- минер. наук/ СО АН СССР Объединенный институт геологии, геофизики, минералогии, 1992 г.