Инженерная подготовка территории, берегоукрепление и пляжеобразование

Инженерная подготовка территории, берегоукрепление и пляжеобразование

Данный раздел был выполнен в составе генерального плана субподрябной организацией ООО «Промпроект», г. Краснодар.

На территории Анапского района распространены фактически почти все виды геологических и инженерно-геологических процессов.

-Подтопление;

-Затопление;

-Заболачивание;

-Абразия;

-Эрозия;

-Сели;

-Суффозия;

-Выветривание;

-Просадка;

-Набухание-усадка;

К эндогенным процессам относится:

-Сейсмичность.

Защита населенных пунктов от затопления паводками редкой повторяемости предусматривается осуществлять системой инженерных мероприятий в составе:

- строительства защитных сооружений;

- подсыпки территории;

- руслорегулировочных работ;

- строительства берегоукрепительных сооружений;

- организации и очистки поверхностного стока;

- понижения уровня грунтовых вод.

Защита от затопления и подтопления путем подсыпки территории предусматривается на участке расположения новой площадки п. Суворово-Черкесский в связи с расположением этой площадки ниже уровня моря и высоким уровнем грунтовых вод, расположенным практически на поверхности земли. Высота подсыпки составляет около 2 м, площадь подсыпаемой территории 500 га.

Защита от подтопления.

Подтоплению грунтовыми водами подвергается «низкий» берег Черного моря, Витязевского и Кизилташского лиманов, долины рек, особенно дельты р. Кубани. Здесь уровень первого от поверхности водоносного горизонта залегает на глубинах 0 -2 м. Подтоплению грунтовыми водами подвержен также участок Анапской подгорной наклонной равнины, расположенной между подножьем Семисамского хребта и Анапскими плавнями. Этот участок по площади охватываетвсю городскую территорию, ст. Анапская. Грунтовые воды центральной части города залегают на глубине до 5,0 м, на значительной территории до 2,0 м. Проектом предлагается проведение инженерных мероприятий по понижению уровня грунтовых вод на проблемных участках. Для этих целей предусматривается подсыпка территории, вертикальная планировка, организация поверхностного стока и строительство дренажной системы, состоящей из магистральных горизонтальных коллекторов и локальных дренажей, в основном кольцевых, вокруг группы зданий или отдельно стоящих зданий и сооружений. Отвод дренажной воды предусмотрен в дождевую канализацию или близлежащие водотоки. Кроме того, предусматривается строительство сопутствующего дренажа вдоль ливнесточных коллекторов.

Регулирование русел рек и водотоков.

Практически на всех реках Анапского побережья широко развита глубинная и боковая эрозия, что в значительной степени способствует развитию оползневых процессов. Проектом предлагается реки, попадающие в зону освоения, зарегулировать. Это мероприятие одновременно является и мероприятием по защите от затопления паводками редкой повторяемости. Регулирование русел рек предусматривает:

- расчистку, углубление, спрямление русел с целью увеличения поперечного сечения, т. е. пропускной способности русла.

- благоустройство береговой полосы и, в случае необходимости, крепление откосов бетонными плитами, бетонными блоками, опоясками;

- заключение в трубы или лотки мелких водотоков с включением в систему ливневой канализации.

Проектом предусматривается регулирование рек:

- р.Куматырь с притоком на участке протяженностью 7,5 км;

- р. Анапка – 7,5 км;

- р. Чембурка –т 3,5 км;

- р. Сукко – 8,0 км;

- Б. Цибанова – 10,0 км;

- б. Капустянка – 7,5 км.

Противоселевые мероприятия.

Противоселевые мероприятия состоят из организационно-хозяйственных, агролесомелиоративных и русловых гидротехнических мероприятий и сооружений. Организационно-хозяйственные и агролесомелиоративные мероприятия являются важнейшими по борьбе с формированием селевых потоков.

Русловые гидротехнические мероприятия являются важнейшими по борьбе с селевыми потоками и направлены на задержание или направление селевых потоков при помощи строительства селезадерживающих или селенаправляющих гидротехнических сооружений. Применение тех или иных противоселевых мероприятий решается на последующих стадиях проектирования при наличии данных по селевым паводкам.

Благоустройство водоемов.

Благоустройство оз. Чембурка предусматривает решение двух задач: сохранение месторождений лечебных грязей озера путем увеличения поступления морской воды и рекреационное освоение (теплое море) после изъятия всех запасов лечебных грязей.

В Анапских плавнях предлагается создать систему пойменных лиманов, разделенных каменно-набросными плотинами-перекатами и основной плотиной, разделяющей морскую и пресную воду. Предлагается поднять уровень воды в Анапских плавнях в приделах годовой амплитуды колебания, что сохранит растительность и животный мир плавней.

В Витязевском лимане предусматривается укрепление абразионного берегового склона в районе п. Витязево и благоустройство берега подсыпанной площадки п. Суворово-Черкесский.

Рекомендации по строительству в сейсмических районах Территория Анапского округа может подвергнуться значительной сейсмической опасности.

Сейсмичность территории Анапского района – исходная балльность - отражена в СНиП II-7-81* 2000 г. и на картах ОСР-97 А, В, С к этому же СНиПу, ГОССТРОЙ РОССИИ, Москва 2001г. и территориальных строительных нормах Краснодарского края (СНКК 22 – 301 – 2000, Краснодар, 2001г). По выше названным источникам исходная сейсмичность для территории Анапы – 8 баллов для объектов массового строительства и 9 баллов – для объектов повышенного уровня и особо ответственных. С учетом грунтовых условий она может быть 7 и 9 баллов. Категория грунтов по сейсмическим свойствам от I до III. Мы не можем уменьшить сейсмическую опасность, однако мы можем сделать многое для снижения риска и, следовательно, уменьшения потерь. В первую очередь, это обеспечение высокого качества материалов и производства работ. Кроме того, здания и сооружения не должны строиться в опасных местах – на разломах, крутых склонах, на заболоченной местности. Здания и сооружения, построенные в прежние годы с учетом сейсмичности 5-7 баллов, расположенные на территориях с распространением сейсмичности 8-9 баллов, необходимо реконструировать, чтобы исключить аварии и человеческие жертвы. Главная задача при укреплении существующих зданий – скрепить стены, перекрытия и крышу так, чтобы они вели себя как единое целое. Простейший способ – вокруг существующего здания возвести железобетонную или стальную раму и сквозные связи. Строительство новых зданий и сооружений необходимо вести с учетом рекомендаций СНКК 22-301-2000. Необходимо составление схем микросейсморайонирования для всей рассматриваемой территории.

Это позволит определить опасные для нового строительства территории, осуществлять строительство новых зданий и сооружений

Для территории игорной зоны «Золотые пески» активными опасными процессами, инженерные мероприятия по которым наиболее сложны и дорогостоящи, являются – абразия, оползни, обвалы, затопление.

К опасным геологическим процессам, имеющим второстепенное значение, отнесены – просадка грунтов, эоловая деятельность, эрозионные процессы.

По результатам инженерно-геологического районирования территория игорной зоны относится к эолово-делювиальным просадочным отложениям.

Если берегозащитные сооружения выполняют функции противооползневой, противообвальной и других видов инженерной защиты, то устойчивость такого сооружения следует устанавливать исходя из условия устойчивости всего склона с учетом всех действующих нагрузок и воздействий.

При проектировании инженерной защиты от оползневых и обвальных процессов следует рассматривать целесообразность применения следующих мероприятий и сооружений, направленных на предотвращение и стабилизацию этих процессов:

- изменение рельефа склона в целях повышения его устойчивости (уполаживание);

- регулирование стока поверхностных вод с помощью вертикальной планировки территории и устройства системы поверхностного водоотвода;

- предотвращение инфильтрации воды в грунт и эрозионных процессов;

- агролесомелиорация;

- закрепление грунтов (в том числе армированием);

- устройство удерживающих сооружений.

Территория ложбин стока, бессточных ложбин и просадочных блюдец– характеризуется сложными инженерно-геологическими условиями. Сложность их заключается в том, что на этой территории требуется комплекс мероприятий инженерной защиты от застоя поверхностных вод.

Инженерная защита от затопления, включает:

-вертикальную планировку территории игорной зоны;

- дренажные системы.

Сооружения, регулирующие поверхностный сток на защищаемых от затопления территориях, следует рассчитывать на расчетный расход поверхностных вод, поступающих на эти территории (дождевые и талые воды, временные и постоянные водотоки), принимаемый в соответствии с классом сооружений инженерной защиты.

Для устранения просадочных свойств грунтов рекомендуется подготовка территории:

- уплотнение тяжелыми трамбовками;

- устройство грунтовых подушек;

- вытрамбовывание котлованов, в том числе с устройством уширения из жесткого материала;

- химическим или термическим способом.

Кроме того, рекомендуется прорезать просадочную толщу и опирать фундаменты на непросадочные основания.

На этой территории рекомендуются все типы фундаментов, в зависимости от класса сооружений и нагрузки, с минимальными затратами на подготовку оснований.

Проектные решения по берегоукреплению и пляжеобразованию.

Выбор типа, размеров и расположения берегозащитных сооружений определяется литодинамической системой, крупного участка береговой зоны с независимыми, от других, аналогичных участков режимом и бюджетом наносов.

Береговую зону муниципального образования город курорт Анапа можно разделить на две литодинамические системы.

1. 
   Литодинамическая система - Участок береговой зоны от оз. Соленое до мыса Анапский:
   

- Участок игорной зоны «Золотые пески»;

- Участок от станицы Благовещенской до поселка Витязево (коса Кизилташского лимана);

- Участок от поселка Витязево до Центрального пляжа;

- Участок Центрального пляжа;

- Участок «Малая Бухта»;

2. Литодинамическая система - Участок береговой зоны «Высокий берег» - от мыса Анапский до мыса Большой Утриш.

- Участок от мыса Анапский до горы Лысой;

- Участок от горы Лысой до пляжной зоны с. Варваровка;

- Участок от пляжной зоны с. Варваровка до пляжной зона с. Сукко;

- Участок от пляжной зоны с. Сукко до полуострова Большой Утриш.

Участок Бугазской косы

Бугазская коса (рисунок 1.) относится к аккумулятивным косам - полоса суши длиной около 12 километров и шириной 250—300 метров, протянувшаяся между Бугазским лиманом и Чёрным морем, находится на территории ландшафтного заказника «Благовещенская коса», созданного в 1995 году.

Побережье косы состоит из кварцевого песка, гальки, мелкого ракушечника, относится к свободным песчаным пляжам.

Особых решений по берегозащите не требует, однако, как и любая аккумулятивная коса чувствительна к перемещаемым вдоль нее наносам.

Рекомендуется в рабочем проектировании определить необходимое количество песчаного материалов, разместить его у с. Выселовка, при необходимости поводить подсыпку, с целью защиты косы.

Участок игорной зоны «Золотые пески» относится к инженерно-геологическому району (3 порядка) - антиклинальные зоны Керченско-Таманского переклинального прогиба.

В серо-западной и западной частях района преобладает рельеф современной морской террасы (пляжная зона Черного моря). Этот вытянутый участок известен под названием Витязевской и Анапской пересыпи морского происхождения. Поверхность пересыпей осложнена эоловыми песчано-бугристыми формами рельефа.

В основу объёмно-планировочных решение схемы берегозащитных и противооползневых мероприятий побережья игорной зоны «Золотые пески» положены следующие положения:

1. Комплексность мероприятий, учитывающих многообразие неблагоприятного воздействия природных факторов на береговую зону.

2. Геоморфологические и гидрологические условия, определяющие литодинамику береговой зоны на конкретных участках побережья.

3. Особенности инженерно-геологического строения береговой толщи и гидрогеологические условия отдельных участков, выделенных при инженерно-геологическом районировании.

4. Назначение конструкции сооружений в соответствии с хозяйственным использованием побережья, предложенным в архитектурно-планировочной организации территории игорной зоны «Золотые пески», разработанной проектным институтом «Проектный институт «Институт территориального планирования».

Начало участка берегозащитных и противооползневых мероприятий приурочено к границе перехода территории игровой зоны (с северо-запада) в Бугазскую косу. Конец участка расположен на границе перехода территории игровой зоны (с юго-востока) в Кизилташскую косу. С юга участок граничит с Черным морем, с севера с Кизилташским лиманом. Береговая линия Черного моря – 5 км 800 м, береговая линия Кизилташского лимана – 6 км 760 м.

На всём протяжении участков, происходит разрушение берега путём подмыва, абразии и последующим обрушением и оползанием береговой толщи грунта.

В связи с этим, на всей длине участка берега требуется защита основания клифа и комплекс противооползневых и противообвальных мероприятий, в который входит:

- террасирование абразионно-оползневого клифа;

- планировка естественного устойчивого откоса;

- организация поверхностного ливневого стока;

- устройство дренажа при высоком залегании грунтовых вод;

- закрепление террасированных откосов от водной эрозии методами лесомелиораций с травосеянием.

Учитывая, предусмотренное территориальным планированием, создание на данной территории игровой зоны «Золотые пески» в качестве берегозащитного сооружения от волновой абразии принято обустройство существующего волногасящего песчаного пляжа, с подсыпкой песка на необходимых участках, защита откоса нижней террасы методом уполаживания, а также строительство по периметру зоны верхней и нижней набережных.

К свободным следует относить песчаные пляжи, функционирующие без пляжеудерживающих сооружений. При экономически выгодном расположении песчаных карьеров и стоимости песка в них, а также условий доставки его на защищаемый участок побережья свободные песчаные пляжи являются эффективным и экономически целесообразным методом защиты морских песчаных побережий от размыва волнами и течениями. Этот метод защиты берега об абразии заложен самой природой во взаимодействии размываемого берегового откоса со штормовыми волнами, в результате которого формируется профиль подводного берегового склона, обеспечивающий наиболее полное гашение волновой энергии.

Использование свободных песчаных пляжей в целях берегозащиты позволяет значительно снизить материалоемкость, стоимость и трудоемкость работ, а также сократить их сроки; в условиях курортов обеспечивает нормальный водообмен в береговой зоне. Достоинством таких сооружений является их природоохранная роль, способствующая сохранению земельных ресурсов. Они не только полностью исключают низовые размывы берега, неизбежные при строительстве каких-либо других берегозащитных сооружений, но путем восполнения дефицита наносов во вдольбереговом их потоке обеспечивает стабилизацию участков побережья, прилегающих к защищаемому.

Председателем Правительства России Владимиром Путиным подписано Распоряжение № 2198-р 8 декабря 2010 года о проведении в 2011 году аукциона на право пользования участком недр федерального значения, расположенным в акватории Черного моря вдоль побережья Краснодарского края между г. Анапой и мысом Железный Рог, для геологического изучения недр, разведки и добычи строительных песков, что позволяет надеется о том, что часть песка будет использована для подсыпки пляжных зон литодинамичекой системы - участок береговой зоны от оз. Соленое до мыса Анапский.

В рабочем проектировании свободные песчаные пляжи следует рассматривать как деформируемые сооружения, изменяющие в пространстве и во времени свое сечение и уменьшающие свой объем под воздействием волнения и течений.

Срок службы свободных песчаных пляжей определяется объемом первоначальной отсыпки или намыва пляжеобразующего материала заданного диаметра, а также частотой и объемом последующих их пополнений.

Первоначальный объем отсыпки или намыва искусственных свободных песчаных пляжей включает в себя:

-количество пляжеобразующего материала, необходимого для образования профиля относительного динамического равновесия;

-величину ежегодных потерь его за счет вдольберегового уноса песка, оттягивания частиц крупностью менее 0,1 мм на глубины, превышающие расчетные, истирания органогенных наносов, если таковые входят в состав пляжеобразующего материала;

-количество наносов, необходимое для образования строительного профиля сооружения, в том числе продольного профиля на его верховом и низовом примыкающих участках пляжа к естественному берегу.

Возможное отступание надводной части свободного песчаного пляжа за счет вдольберегового уноса пляжеобразующего материала должно определяться с учетом миграционных перемещений наносов.

Определение параметров профиля относительного динамического равновесия свободного песчаного пляжа и возможного ежегодного отступания его надводной части осуществляется с учетом расчетного уровня воды и параметров волн, имеющих заданную обеспеченность в режиме и системе эффективного (средневзвешенного) диаметра пляжеобразующих наносов.

Расчетным горизонтом воды при проектировании искусственных свободных песчаных пляжей является уровень 50 % обеспеченности из средних за год, увеличенный на высоту волнового нагона при расчетном волнении.

Определение возможного объема ежегодного вдольберегового уноса пляжевого материала (емкости вдольберегового потока наносов) производится с учетом среднемноголетней продолжительности действия (в сутках) волнения с различной высотой волн и средним периодом по всем волноопасным для данного участка побережья направлениям распространения волн.

Основными характеристиками свободных песчаных пляжей, подлежащими определению в процессе проектирования, являются:

-отметка мористого края бермы пляжа;

-средняя многолетняя и расчетная величины ежегодного отступания надводной части пляжа;

-поперечный профиль надводной и подводной частей пляжа;

-исходный удельный и суммарный объем пляжеобразующего материала, необходимого для формирования профиля относительного динамического равновесия подводного склона пляжей и поперечного профиля его в целом;

-плановое положение пляжа;

-объем и места последующих периодических эксплуатационных пополнений пляжа;

-период времени между эксплуатационными подпитками;

При проектировании свободных песчаных пляжей превышение мористого края бермы пляжа над средним многолетним уровнем моря DН, м, принимается равным сумме высот волнового нагона Нn, м, высоты наката hrun, м расчетных волн и запаса на незатопляемость бермы высотой 0,1hsur, м (рисунок 7.3) по формуле:

DН = Hn + hrun + 0,1hsur

Высота наката hrun вычисляется согласно рекомендациям СНиП [1].

Величина волнового нагона определяется по формуле:

где величина b = (h/d)cr в первом приближении равна 0,78 по линии первого обрушения и около 1,0 - по линии последнего обрушения.

1 - профиль относительного динамического равновесия; 2 - нагонный уровень; 3 - строительный профиль; b - ширина бермы пляжа; с - ширина строительной бермы; Lb - ширина профиля равновесия; ie - уклон естественного откоса карьерного грунта; ib - уклон профиля равновесия; in - уклон пляжа в зоне наката расчетной волны; Нn - высота волнового нагона; hrum - высота волнового наката; hsur - высота волны

Для определения изменения конфигурации свободного песчаного пляжа в плане за заданный период времени его береговая линия разбивается на элементарные участки, азимуты нормали к генеральному их направлению отличаются не более чем на 10°.

Сопряжение в плане береговой линии свободного песчаного пляжа с естественным берегом при расчетном уровне моря на верховом и низовом участках защищаемого участка морского побережья производится прямыми, перпендикулярными равнодействующим волнений от румбов, расположенных по соответствующую сторону от нормали к мористому краю пляжа.

Рисунок 4 - Плановое положение свободного песчаного пляжа:

1 - строительный профиль отсыпки; 2 - профиль относительного динамического равновесия; n - нормаль к береговой линии; Rn и Rb - соответственно равнодействующие волнений от румбов, лежащих влево и вправо от нормали к берегу; Lx - защищаемый участок берега; Ln и Lb - соответственно низовой и верховой сопрягающие участки

Средняя скорость отступания или выдвижения надводной части искусственного пляжа на элементарном его участке за заданный промежуток времени определяется по формуле:

где: Lx - протяженность элементарного участка свободного песчаного пляжа, м;

SQ2 - SQ1 - изменение результирующего вдольберегового потока наносов за заданный промежуток времени в выходящем створе Q2 элементарного участка пляжа по отношению к соответствующему потоку наносов Q1 во входящем створе.

Расчет исходного удельного (на одном погонном метре береговой линии) объема песчаного материала, необходимого для формирования профиля относительного динамического равновесия пляжа, осуществляется путем наложения этого профиля на профиль естественного берегового склона на защищаемом участке побережья.

Построение профиля относительного динамического равновесия производится следующим образом: на поперечном профиле естественного берегового склона откладывается отметка мористого края бермы искусственного пляжа и от нее горизонтальной линией в сторону моря откладывается ширина ее заложения; от мористого края бермы искусственного пляжа уклоном in откладывается длина наката расчетной волны на береговой откос до высшей точки волнового нагона, от которой строится профиль относительного динамического равновесия подводного берегового склона искусственного пляжа до глубины dcr. Если глубина моря в конце расчетного профиля превышает глубину dcr, то его мористое окончание соединяется с дном линией с уклоном 1/3iе.

Удельный объем песчаного материала, необходимый для формирования профиля относительного динамического равновесия, численно равен площади графика, лежащего выше профиля естественного берегового склона. Общий объем отсыпки или намыва пляжеобразующего материала на защищаемом участке побережья определяется как сумма средних удельных объемов между смежными поперечными профилями на длину защищаемого участка берега.

Песок, необходимый для создания и периодического пополнения свободных пляжей, может разрабатываться в материковых или в морских подводных карьерах. Зерновой и минералогический состав песка является одним из основных показателей экономической эффективности создания искусственных свободных песчаных пляжей. Крупность песка свободных пляжей должна быть по возможности большей или равной крупности песка естественных пляжей на укрепляемом участке побережья. Допускается содержание в песке гравийно-галечных фракций.

Искусственное пополнение свободных пляжей песчаным материалом, включая байпассинг, можно осуществлять следующими средствами:

- наземными установками, работающими по принципу обычного землесоса;

- плавучими трюмнорефулерными землесосами или ковшовым земснарядами;

- наземным транспортом, в т.ч. автосамосвалами, скреперами и др.

Местоположение выпуска напорного трубопровода на защищаемом берегу должно увязываться с размещением питающих отсыпок песка. Искусственные питающие отсыпки размещаются с учетом гидро- и литодинамических условий прибрежной зоны моря и в соответствии с технико-экономической целесообразностью. Наиболее удобным местом размещения питающей отсыпки в большинстве случаев является верхняя часть размываемого берега, считая по направлению господствующего движения насосов. При наличии экономической целесообразности питающие отсыпки допускается размещать в нескольких местах вдоль защищаемого участка берега.

Местоположение питающей отсыпки выпуска пульповода в особо сложной обстановке должно выбираться на основе планов рефракции, построенных для наиболее опасных волн по высоте и направлению.

Обеспечение устойчивости оползневого склона

Суть метода вертикальной планировки поверхности клифа в районе игорной зоны, до устойчивого состояния состоит в том, что на оползневых участках производится перепланировка существующей поверхности до устойчивой путем перемещения грунтовой массы из зоны активного оползневого давления в зону пассивного сопротивления, т.е. в зоне активного оползневого давления искусственно уменьшается мощность оползневого тела путем срезки грунтов, а в пассивной зоне увеличивают его мощность путем насыпки грунта.

Проектом предусмотрена перепланировка поверхности склона до устойчивого состояния и проведение мероприятий по ограждению оползневого участка от притока поверхностных и грунтовых вод. При этом принят откос уступчатого профиля. Уступчатая форма откоса достигается устройством по его высоте горизонтальных площадок (террас). Ширина площадок (террас), учитывая высоту откоса и возможное размещение на площадках элементов благоустройства принимается равной 5 м. Заложение полученных уступов откоса: верхних шести 1:1,5 и 1:2, нижнего (с учетом предельного контура) – 1:4.

Откосы формируются путем срезки и подсыпки грунта на соответствующих участках.

В рабочем проектировании определение коэффициента запаса устойчивости откоса следует проводить в соответствии с методом круглоцилиндрических поверхностей сдвига грунта.

Общие положения расчета.

Коэффициент запаса k3° устойчивости откоса по методу круглоцилиндрических поверхностей сдвига надлежит определять следующим образом.

1. Задаемся рядом возможных круглоцилиндрических поверхностей сдвига грунта; (смотри рисунок 7.4) на котором дугой АВ показана одна из возможных «окружностей (дуг) сдвига».

2. Для каждого выделенного возможного «отсека обрушения», ограниченного снизу соответствующей окружностью (дугой) сдвига (смотри рисунок 4 отсек обрушения ABCD), вычисляем свой коэффициент запаса k3 устойчивости.

3. Сопоставляя полученные значения k3, устанавливаем среди них минимальную величину k3, которую обозначим через (k3)мин; при этом считаем, что дуга сдвига и отсек обрушения, для которых k3= (k3)мин, являются наиболее опасными.

4. Искомое значение k3° принимаем равным найденной величине (k3)мин:

k3° = (k3)мин

В случае крутого откоса, имеющего коэффициент откоса (или среднее его значение) m < (2,0 ÷ 2,5) производим уточнение найденной величины k3°; при этом рассматриваем уже установленный наиболее опасный отсек обрушения и подвергаем его повторному расчету, как указано:

а) или в § 12, п. 1 ВСН 04-71;

б) или, в случае неоднородного грунта и при наличии сооружения I или II класса, — в § 12, п. 2 ВСН 04-71.

Примечание.

Круглоцилиндрическими поверхностями возможного сдвига грунта следует задаваться с таким расчетом, чтобы в число их попала поверхность, достаточно близко расположенная к той поверхности, которая в действительности является наиболее опасной.

Рекомендуется задаваться «дугами сдвига» грунта в порядке, указанном в приложении № 1 ВСН 04-71, причем в случае однородного грунта допускается ограничиться рассмотрением только тех дуг, которые проходят через точку С подошвы откоса, показанную на рисунке 7.4.

Способ расчета, служащий для определения коэффициента запаса k3 устойчивости отсека обрушения, ограниченного снизу заданной круглоцилиндрической поверхностью сдвига грунта.

Для определения k3, относящегося к рассматриваемому отсеку обрушения, ограниченному снизу заданной дугой сдвига грунта, следует, как правило, пользоваться способом весового давления Р. Р. Чугаева.

Согласно этому способу в случае обычного «сухого» откоса поступаем следующим образом.

1. Рассматриваемый отсек обрушения (см. отсек ABCD на рис. 1) разбиваем на вертикальные «столбики» (фрагменты) шириной b путем проведения соответствующих вертикалей.

2. Вес каждого столбика обозначаем через δG, причем принимаем допущение, согласно которому сила нормального давления δN, действующая на подошву данного столбика в момент предельного равновесия, равна

δN = δG

Мсдв = Gx0

где G — вес всего отсека обрушения,

G = ∑( δG)

x0 — плечо этой силы относительно упомянутого центра О.

4. Критический удерживающий момент (Муд) сил, препятствующих повороту рассматриваемого отсека обрушения относительно центра О в момент предельного равновесия, считаем равным

Муд = ∑ ( rδT + rδC ) = r ∑ ( δNtgφk + ckδs )= [ ∑( δGtgφk ) + ∑ (ckδs ) ] r,

где r— радиус дуги сдвига;

δТ и δС — сила трения и сила сцепления, действующие вдоль подошвы «столбика» (фрагмента) в момент предельного равновесия;

δs — длина элемента дуги, образующего подошву данного столбика;

знак ∑. указывает на суммирование соответствующих величин, подсчитанных для всех столбиков, составляющих отсек обрушения.

5. Так называемый «удерживающий момент» Муд° считаем равным

Муд° = k3 Муд = r [ ∑ (δGk3tgφk) + ∑ (k3 ckδs) ] = r [ ∑ ( δG tgφd ) + ∑ ( сd δs ) ]

Коэффициент запаса k3 устойчивости рассматриваемого отсека обрушения принимаем равным

k3 = = ,

причем величину k3 вычисляем по формуле

k3 = ,

учитывая, что в момент предельного равновесия отсека обрушения имеет место равенство

Мсдв = Муд ,

в связи с чем формула (9) должна всегда давать то же численное значение k3, что и формула (8).

Ниже, в подразделах А, Б, В, Г приводится расчетный вид формул, служащих для определения величины k3 согласно способу весового давления. Эти расчетные формулы относятся к различным случаям откоса, причем они получены в результате простейших преобразований зависимости (9). В ВСН 04-71 дается прием уточнения найденной величины k3, к которому следует прибегать только в случае крутого откоса, когда m < (2,0 ÷ 2,5).
Мероприятия по ликвидации гидродинамического и фильтрационного давления вод

Из числа факторов, определяющих устойчивое состояние склона, ведущее место отводится возможному изменению водонасыщенности грунтов и подстилающей толщи. Поэтому одним из важнейших профилактических мер по предупреждению развития оползней считаются мероприятия по ограждению оползневого участка от притока поверхностных вод из окружающей местности, отвод поверхностных вод с самого оползневого участка и понижение уровня грунтовых вод на оползневом участке на такую величину, при которой обеспечивалась бы заданная устойчивость оползневого склона.

Чтобы исключить размыв поверхностного слоя грунта проектом предусмотрен отвод поверхностного стока. Канавы запроектированы по линиям допустимых уклонов по кратчайшему направлению к месту сброса воды, предусмотрено дренирование.

С целью уменьшения инфильтрации воды поверхностного стока и предохранения поверхностного слоя грунта от эрозионных процессов предусмотрено укрепление поверхностного слоя оползневого участка геосинтетическими материалами и травосеянием в сочетании с насаждением кустарников.

Посадку кустарников необходимо производить в шахматном порядке. Такая схема посадки обеспечивает уменьшение скорости стока воды в период ливней и паводков и тем самым предотвращает размыв поверхностного слоя грунта.

В соответствии с районированием инженерно-геологических условий берегов и учитывая перспективное использование прибрежной территории, рассматриваемая береговая зона разбита на 2 расчётных участка. Согласно морфологическому строению береговой зоны разработаны типовые конструктивных решения по выполнению противооползневых мероприятий и берегозащитным сооружениям.