Статья: Инженерно-геологические условия правобережного склона Воронежского водохранилища
А. Э. Курилович, Н. С. Краснова, В. В. Черников,
Воронежский государственный университет
Необходимость
изучения инженерно-геологических условий склоновых участков правобережья г.
Воронежа вызвана интенсивной их застройкой многоэтажными зданиями, осуществляемой
в последние годы. В структурно-геоморфологическом отношении правобережный
участок относится к Окско-Донской аллювиально-флювиогляциальной равнине и
приурочен к Битюг-Воронежскому геоморфологическому району [1; 2]. Вся
прилегающая территория относится к юго-восточной периферии Воронежской
антеклизы, где глубина расчленения рельефа колеблется от 40–50 м до 70–85 м.
Участок инженерно-геологических исследований приурочен непосредственно к
четвертой надпойменной правобережной террасе. Поверхность участка неровная с
уклоном в юго-восточном направлении. Абсолютные отметки в средней части склона
изменяются от 121, 5 м до 118, 75 м, у подножья составляют 95–96 м. Угол
поверхности склона достигает 32–340.
В
гидрогеологическом отношении участок инженерно-геологических исследований
характеризуется распространением неоген-четвертичного водоносного комплекса, водовмещающие
аллювиальные пески которого вскрыты на глубине 24, 5–25, 5 м (абсолютные отметки установившегося уровня подземных вод 94, 25–95, 55 м). Подземные воды имеют непосредственную гидравлическую связь с Воронежским водохранилищем [3].
По степени агрессивного воздействия на бетон всех марок грунты оцениваются как
неагрессивные. В компонентном составе подземных вод среди анионов ведущая роль
принадлежит сульфатам и гидрокарбонатам, среди катионов – кальцию и натрию.
Такая же закономерность в распределении макро-ионов характерна и для воды
водохранилища.
В
настоящее время на склоновых участках правобережья основными рельефообразующими
факторами являются эрозионные и гравитационные процессы, а также хозяйственная
деятельность человека. Геолого-литологический разрез с учетом
стратиграфического положения, генезиса, физикомеханических свойств грунтов и их
номенклатурного наименования имеет до глубины 30 м следующий вид (табл. 1).
С
учетом данных по литологическому составу и физико-механическим свойствам
грунтов осуществлен расчет устойчивости склоновых участков многоэтажной
застройки правобережья. В основу была положена схема расчета по плоской
поверхности скольжения (метод прислоненного откоса). Так как угол поверхности
скольжения не одинаков в пределах оползневой части склона, то она разбивалась
на блоки с равными углами наклона, для каждого из которых определены показатели
устойчивости [4; 5].
Расчетные
значения сцепления (С) и угла внутреннего трения (φ) принимались исходя из
положения, что устойчивость толщи грунтов определяется наличием в ней
ослабленных зон, совпадающих с поверхностью скольжения. Поэтому в расчет
принимались минимальные значения, полученные при проведении
инженерно-геологических изысканий.
Коэффициент
запаса устойчивости для склона определяется путем суммирования полученных
значений для каждого из блоков, то есть
где
Kзап– коэффициент запаса устойчивости склона,
представляющий
собой отношение удерживающих сил к сдвигающим, действующих в
потенциальнооползневом теле; tg φ – коэффициент внутреннего трения грунтов
поверхности скольжения или зоны примыкающей к ней; С – удельное сцепление
грунтов той же зоны; L i – длина поверхности скольжения i-го блока; α i –
угол наклона поверхности скольжения i-го блока; Р i – вес пород i-го блока; n –
количество блоков.
Установлено,
что коэффициент запаса устойчивости склона в естественном состоянии составляет
более 2, 0. Склон является устойчивым и не требует проведения дополнительного
закрепления. При дополнительной пригрузке склона (от 400 до 1800т) его
устойчивость уменьшается. При нагрузке 1800 т склон переходит в состояние
неустойчивого равновесия. Это обстоятельство необходимо учитывать при
проектировании высотных зданий на правобережном склоне Воронежского
водохранилища.
Список литературы
1.
Раскатов Г. И. Геоморфология и неотектоника Воронежская антеклизы / Г. И. Раскатов.
– Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1969. – 164 с.
2.
Трегуб А. И. Неотектоника территории Воронежского кристаллического массива / А.
И. Трегуб. – Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2002. – 220 с. 3. Курдов А.
Г. Проблемы Воронежского водохранилища / А. Г. Курдов. – Воронеж : Изд-во
Воронеж. гос. ун-та, 1998. – 166 с.
4.
Ломтадзе В. Д. Геология. Инженерная геодинамика / В. Д. Ломтадзе. – СПб. :
Изд-во С.-Петерб. гос. ун-та, 1977. – 479 с.
5.
Маслов Н. Н. Механика грунтов в практике строительства / Н. Н. Маслов. – М. :
Изд-во Моск. гос. ун-та, 1977. – 386 с.
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.vestnik.vsu.ru/
|