Научная статья на тему 'Теоретическая оценка оползневых процессов и методы расчетов устойчивости склонов'

Теоретическая оценка оползневых процессов и методы расчетов устойчивости склонов Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
163
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
оползневой процесс / расчет / склон / устойчивость / механизм развития / landslide process / calculation / slope / stability / development mechanism

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — А. Р. Раянова, Р. Ф. Мустафин

Для расчетов применяются методы, которые позволяют определять устойчивость склона относительно поверхности смещения любой формы. Расчетами определяется влияние на устойчивость склона природных и антропогенных факторов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THEORETICAL ESTIMATION OF LANDSLIDE PROCESSES AND METHODS OF CALCULATION OF SLOPE STABILITY

For calculations, methods are used to determine the stability of the slope relative to the displacement surface of any shape. Calculations determine the impact on the slope stability of natural and anthropogenic factors.

Текст научной работы на тему «Теоретическая оценка оползневых процессов и методы расчетов устойчивости склонов»

По нашим оценкам, в Куйбышевском водохранилище для года средней водности внешняя нагрузка неорганическим фосфором (поступление из Чебоксарского и Нижнекамского водохранилищ, атмосферные осадки, абразия берегов, поступление со сбросом сточных вод) составляет 2,4 г/м2-год или 15200 т/год, общая нагрузка (внешняя и внутренняя) - 3,1 г/м2-год или 20000 т/год. Внешняя фосфатная нагрузка, рассчитанная относительно общей нагрузки, составляет 76%, внутренняя нагрузка - 24% (4800 т/год), аккумуляция фосфатов в донных отложениях - 30% (6000 т/год), поглощение фосфатов фитопланктоном в период вегетации - 28% (5500 т/год), а сброс через Жигулевский гидроузел - 70% (14000 т/год).

Таким образом, в распределении потоков минерального фосфора на границе вода-дно наблюдается явная пространственная неоднородность. В верхней части водохранилища отмечается поступление, тогда как в средней и приплотинной части водохранилища прослеживается поглощение фосфатов илами из водной толщи, причем количество поглощаемого фосфора в целом для всего водохранилища в 1,3 раза выше, чем его выделение в водоем. Можно видеть, что ДО не являются основным источником фосфора в экосистеме водохранилища, а становятся значимыми лишь на определенных локальных участках.

Литература

1. Варламова О.Е. Роль донных отложений в эвтрофировании Куйбышевского водохранилища // Известия Самарского научного центра РАН. 2001. Т 3. № 2. С. 351-357

2. Мартынова М.В., Козлова Е.И. Фосфор в отложениях двух высокотрофных озер// Водные ресурсы. 1987. №2. С. 103-112

3. Игнатьева Н.В. Оценка потоков фосфора в пограничной зоне осадок-вода в Псковско-Чудском озере// Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2014. № 34. С. 71-78

4. Рахуба А.В., Шмакова М.В. Численное моделирование заиления приплотинного плеса Куйбышевского водохранилища речными наносами // Метеорология и гидрология. 2018. № 1. С. 6875

5. Рахуба А.В., Тихонова Л.Г. Оценка пространственно-временного распределения трофических характеристик Куйбышевского водохранилища // Известия Самарского научного центра РАН. 2016. Т 18. № 5-2. С. 349-355

6. Рахуба А.В., Тихонова Л.Г. Оценка пространственного распределения первичной продукции и динамики фосфора на границе вода-донные отложения в Куйбышевском водохранилище// Материалы XIII Международной научно-практической конференции «Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики»: в 5 томах. Том 2. 2016. С. 201-206

УДК 71

DOI: 10.24411/9999-002А-2018-10106

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОПОЛЗНЕВЫХ ПРОЦЕССОВ И МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ УСТОЙЧИВОСТИ СКЛОНОВ А.Р. Раянова., Р.Ф. Мустафин

Башкирский ГАУ, Уфа, Башкортостан, Россия е -mail: anzhelika.rayanova@mail.ru

Аннотация. Для расчетов применяются методы, которые позволяют определять устойчивость склона относительно поверхности смещения любой формы. Расчетами определяется влияние на устойчивость склона природных и антропогенных факторов.

Ключевые слова: оползневой процесс, расчет, склон, устойчивость, механизм развития.

THEORETICAL ESTIMATION OF LANDSLIDE PROCESSES AND METHODS OF CALCULATION OF SLOPE STABILITY A.R. Rayanova., R.F. Mustafin

Bashkir State Agrarian University, Ufa, Bashkortostan, Russia е -mail: anzhelika.rayanova@mail.ru

Annotation. For calculations, methods are used to determine the stability of the slope relative to the displacement surface of any shape. Calculations determine the impact on the slope stability of natural and anthropogenic factors.

Key words: landslide process, calculation, slope, stability, development mechanism.

При строительстве зданий на склонах, строительстве инженерных сооружений различного назначения, а также при прокладке подземных сооружений (кабельных и канализационных коллекторов, линий метро) вблизи склоновой территории необходимо выполнять работы по оценке оползневой опасности и техногенного влияния на устойчивость склона. Потеря устойчивости склонового массива возможна при неправильном ведении строительных работ. Во многих случаях вероятно проявление медленных деформаций грунтового основания сооружений (ползучесть грунтов вследствие релаксации напряжений), вызывающая появление трещин на сооружениях, неравномерные осадки фундаментов, приводящие к крену зданий, либо опор сооружений и другим неблагоприятным последствиям при строительстве на склонах, не уделяя должного внимания защитным мероприятиям.

Исследуя формы правления оползня и зная природную обстановку, можно выявить причину возникновения оползня, а затем предусмотреть наиболее эффективные противооползневые мероприятия. Профиль и механизм образования оползневого процесса показан на рисунке .

Зокаопускания Зона выпора Зона горизонтального Зона выпора

Рис. Механизм развития оползневого движения

Борьба с оползневыми процессами во многих случаях оказывается сложной и не всегда себя оправдывает. Особое значение оказывает предварительная оценка степени природной устойчивости склона по тем или иным визуальным признакам (значительной крутизны склонового откоса; угол наклона которого приближается или превышает угол внутреннего трения слагающих откос грунтов, появление и развитие на склоне и его бровке трещин «закола»; искривление линий дорог, троп, заборов в плане; трещины в зданиях и сооружениях, стоящих вблизи бровки склона и т.д.). По результатам расчетов необходимо оценить его фактическое состояние и запас устойчивости, а также наметить профилактические оползневые мероприятия.

Расчет устойчивости склонов и откосов следует выполнять в соответствии с рекомендациями ОДМ 218.2.006-2010 «Рекомендации по расчету устойчивости оползнеопасных склонов (откосов) и

определению оползневых давлений на инженерные сооружения автомобильных дорог». Так же при расчетах важно рассмотреть устойчивость и/или скорость смещения не только существующих оползневых тел в той или иной фазе развития, но и оценивать возможность зарождения и развития новых, с учетом общей динамики изменения природных факторов, а также антропогенной деятельности.

Для расчетов применяются методы, которые позволяют определять устойчивость склона относительно поверхности смещения любой формы (установленной или предполагаемой на основе изучения условий залегания и свойств пород). К данным методам относятся методы Терцаги, прислоненного откоса, метод горизонтальных сил Маслова-Берера, метод многоугольников сил Ша-хунянца, Чугаева; при расчетах устойчивости склонов в слабых породах - методы Можевитинова, Бишопа, Тейлора, Моргенштерна и Прайса, Янбу, общего предельного равновесия; при расчетах устойчивости склонов в скальных породах - методы дефицита удерживающих сил и метод Фисен-ко. Для получения ориентировочных значений коэффициента устойчивости при массовых расчетах целесообразно применять методы Маслова и Петровой-Ясюнас как наиболее простые, а для более строгих расчетов - метод Шахунянца.

Расчетами определяется влияние на устойчивость склона природных (абразии, эрозии, фильтрационного и гидростатического давления подземных вод, сейсмических колебаний, разупрочнения или упрочнения пород во времени и др.) и антропогенных (искусственных подсечек и пригрузок склона, искусственного обводнения, взрывов и др.) факторов.

Роль оценки оползневой опасности и риска заключается в определении вероятности возникновения оползневого события и возможных неблагоприятных последствий для имущества, населения, окружающей природной среды от его реализации. Своевременное принятие мер по предупреждению или уменьшенью риска оползневых процессов является главной задачей.

Литература

1. Мустафин Р.Ф., Эффективность древесно-кустарниковой растительности на склонах [текст] / Р.Ф. Мустафин, А.А. Арсланов // Вестник Московского государственного университета леса -Лесной вестник. 2016. Т. 20. № 6. С. 32-38.

2. Калинин М.И., Корневедение /М.И. Калинин. М.: Экология, 1991. 173 с.

3. Рыжков И.Б., Исследование влияния корневой системы древесной растительности на устойчивость склонов / И.Б. Рыжков, Р.Ф. Мустафин, А.А. Арсланов//Вестник БГАУ. 2011. № 1(17).

4. Рыжков И.Б., Расчет устойчивости склонов при наличии древесно-кустарниковой растительности [текст] / И.Б. Рыжков, Р.Ф. Мустафин // Вестник учебно-методического объединения по образованию в области природообустройства и водопользования. 2015. № 8(8). С. 54-57.

5. Раянова А.Р. Древесно-кустарниковая растительность при оценке устойчивости берегов рек [текст] / А.Р. Раянова, Р.Ф. Мустафин, З.З. Рахматуллин // Природообустройство. 2016. № 5. С. 108-114.

6. Раянова А.Р. Влияние рельефа на запасы снежного покрова и влаги на лесных почвах [текст] / А.Р. Раянова, Р.Ф. Мустафин, И.К. Хабиров, Р.Р. Султанова//Вестник. Оренбургского государственного университета. 2017. № 6. С. 85-89.

7. Раянова А.Р. Зависимость продуктивности лесов от запаса снежного покрова на лесных участках Уфимского района Республики Башкортостана [текст] / А.Р. Раянова, Р.Ф. Мустафин, И.К. Хабиров, А.М. Искандарова // Пермский аграрный вестник. 2017. №3. С.155-159.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.