Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.2.033-2013 Методические рекомендации по выполнению инженерно-геологических изысканий на оползнеопасных склонах и откосах автомобильных дорог.

ОДМ 218.2.033-2013

 ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ НА ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНАХ И ОТКОСАХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ОКС 93.080.99

 Предисловие

1 РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью "НТЦ ГеоПроект" (ООО "НТЦ ГеоПроект"), Руководитель работ - доктор техн. наук, профессор Маций С.И. Документ разработан доктором геолого-минералогических наук, профессором Вознесенским Е.А., доктором физико-математических наук, профессором Владовым М.Л., канд. техн. наук, доцентом Безугловой Е.В., канд. техн. наук Любарским Н.Н., инженерами Амелиной Э.Н., Барановским A.Л., Еркушовым В.Ю., Зыряновой Е.А., Лейер Д.В., Плешаковым Д.В., Смирновым С.Г., Шелестовым С.А.

2 ВНЕСЕНО Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения, Управлением эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 21.03.2013 N 318-р

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

      1 Область применения

1.1 Настоящий ОДМ распространяется на выполнение инженерно-геологических изысканий оползнеопасных участков существующих и проектируемых автомобильных дорог на всей территории Российской Федерации с сейсмичностью до 9 баллов включительно по шкале ИФЗ 64.

1.2 Методический документ рекомендован к применению изыскательскими, проектными, строительными, эксплуатирующими организациями, государственными исполнительными органами управления дорожным хозяйством при соблюдении требований [1].

      2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ Р 22.1.06-99 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных геологических явлений и процессов. Общие требования

ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб

ГОСТ Р 52398-2005 Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования

ГОСТ Р 53778-2010 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. Общие требования

ГОСТ Р 54476-2011 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик сопротивляемости сдвигу грунтов в дорожном строительстве

ГОСТ 5686-94* Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 12071-2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 19912-2001 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-99* Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 23278-78 Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости

ГОСТ 30416-96* Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 30672-99* Грунты. Полевые испытания. Общие положения

СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*

СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги

СНиП 3.05.04-85* Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации

СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения

СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства

СП 11-103-97 Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства

СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть IV. Правила производства работ в районах распространения многолетнемерзлых грунтов

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть V. Правила производства работ в районах с особыми природно-техногенными условиями

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть VI. Правила производства геофизических исследований

      3 Термины и определения

В настоящем ОДМ применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 геологическая среда: верхняя часть литосферы, представляющая собой многокомпонентную динамичную систему (горные породы, подземные воды, газы, физические поля - гравитационные, электромагнитные и др.), в пределах которой осуществляется инженерно-хозяйственная деятельность.

3.2 геологический процесс: изменение состояния компонентов геологической среды во времени и в пространстве под воздействием природных факторов.

3.3 инженерно-геологические условия: совокупность характеристик геологической среды (рельефа, состава и состояния горных пород, условий их залегания и свойств, включая подземные воды, геологические процессы и явления), необходимых для проектирования, строительства, эксплуатации инженерных сооружений.

3.4 инженерная защита: комплекс инженерных сооружений и мероприятий, направленный на защиту (предотвращение или уменьшение негативных последствий) от отрицательных воздействий опасных геологических и инженерно-геологических процессов.

3.5 карта оползневого риска: отображение на специальной карте (в цифровой, графической и иных формах) вероятных потерь (социальных, материальных и др.) от оползневых процессов.

3.6 оползень: смещение вниз по склону некоторого объема грунтовых масс под действием гравитационных сил, а также в результате дополнительных силовых воздействий (сейсмические ускорения, пригрузка склона или бровки откоса и т.п.).

3.7 откос: вертикальный или круто-наклонный участок поверхности земли, сформированный в результате рельефообразующих процессов или инженерно-хозяйственной деятельности человека.

3.8 оползневая опасность на автомобильных дорогах: угроза развития оползневого процесса, способного причинить ущерб здоровью людей, объектам дорожного хозяйства и окружающей природной среде.

3.9 оползневой риск: мера опасности, характеризующая возможность оползневого смещения грунтов и тяжесть его последствий для здоровья людей, имущества и окружающей природной среды.

3.10 оползневой склон: склон, на котором происходят или происходили в недавнем прошлом оползневые деформации пород.

3.11 оползнеопасный (потенциально оползневой) склон: склон, на котором оползневые деформации на момент обследования отсутствуют и отсутствовали в прошлом, но могут проявиться под воздействием естественных или техногенных факторов.

3.12 оценка риска: процесс прогнозирования опасностей и установления возможных потерь для всех случаев реализации опасностей с определенной интенсивностью и повторяемостью.

3.13 прогноз инженерно-геологических условий: качественная и (или) количественная оценка изменения свойств и состояния геологической среды (или ее компонентов) во времени и в пространстве под влиянием естественных и техногенных факторов.

3.14 склон: наклонный участок поверхности земли, сформированный в результате действия рельефообразующих процессов или инженерно- хозяйственной деятельности человека.

3.15 стационарные наблюдения (мониторинг): постоянные (непрерывные или периодические) наблюдения (измерения) за изменениями состояния отдельных факторов (компонентов) инженерно-геологических условий территории в заданных пунктах.

3.16 устойчивость склона (откоса): способность склона (откоса) сохранять свой профиль в течение длительного времени.

      4 Обозначения

В настоящем ОДМ применены обозначения:

- коэффициент устойчивости склона;

- удерживающие силы (моменты) в смещающемся массиве грунтов;

- сдвигающие силы (моменты);

- сопротивление грунта сдвигу;

- нормальные напряжения в плоскости сдвига;

- поровое давление;

- угол внутреннего трения грунта;

- сцепление грунта;

- коэффициент сейсмичности;

- оползневой риск;

- экономический риск потерь от оползневых процессов;

- социальный риск потерь от оползневых процессов;

- повторяемость оползневого события;

- вероятность поражения оцениваемого объекта оползневой опасностью в пространстве;

- вероятность поражения населения оползневой опасностью во времени;

- экономическая уязвимость оцениваемого объекта для оползневой опасности;

- социальная уязвимость населения для оползневой опасности;

- коэффициент значимости

-ого фактора оползневой опасности;

- балльное значение

-ого оползневой опасности фактора;

- стоимость объекта до его поражения.

      5 Общие положения

5.1 Инженерно-геологические изыскания на оползнеопасных склонах и откосах автомобильных дорог являются видом инженерной деятельности, обеспечивающей комплексное изучение природных и техногенных условий участка трассы, получение необходимых материалов для разработки экономически целесообразных и технически обоснованных решений при проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции объектов дорожного хозяйства, а также выбора рационального варианта противооползневых сооружений.

5.2 Инженерно-геологические изыскания на оползнеопасных склонах и откосах автомобильных дорог следует выполнять согласно требованиям СНиП 11-02 и СП 11-105 (часть I, II, III, IV, V и VI).

5.3 При инженерно-геологических изысканиях на оползнеопасных участках помимо изучения геологического строения, гидрогеологических условий, свойств грунтов, а также проведения других общепринятых и обязательных исследований освещаются следующие вопросы:

- тип оползней, их возраст, положения базисов, морфометрические параметры, форма поверхности скольжения, основной деформирующийся горизонт и механизм смещения;

- приуроченность оползневых процессов к определенным геологическим образованиям, тектоническим структурам и геоморфологическим элементам;

- роль отдельных природных и антропогенных факторов оползнеобразования в снижении устойчивости склонов и откосов (на основе установления зависимости между активностью оползневых подвижек и интенсивностью проявления факторов оползнеобразования);

- степень устойчивости склона или откоса и прогноз его дальнейшего поведения (возможности активизации старых или возникновения новых оползней, определение стадии развития действующих и др.);

- опыт осуществленной в данном районе противооползневой защиты с анализом ее эффективности;

- оценка геологических рисков и необходимость противооползневой защиты, ее основные направления, очередность строительных работ.

5.4 Для обеспечения качества и согласованности получаемых результатов инженерно-геологические изыскания включают в себя этапы подготовительных (предполевых), полевых и камеральных работ.

5.5 В состав подготовительных работ по инженерно-геологическим изысканиям входят:

- сбор и обработка материалов изысканий прошлых лет;

- дешифрирование аэро- и космоматериалов, аэровизуальные наблюдения.

5.6 По результатам подготовительных работ составляются программа изысканий (см.п.5.13) и предварительная карта оползневых процессов по всей трассе изучаемой автомобильной дороги. Масштаб карты в зависимости от протяженности дороги может варьировать в пределах от 1:2000 до 1:25000.

5.7 В состав полевых работ по инженерно-геологическим изысканиям входят:

- маршрутные наблюдения;

- проходка горных выработок;

- геофизические исследования;

- полевые исследования грунтов;

- гидрогеологические исследования;

- обследование грунтов оснований фундаментов существующих зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния оползневого процесса;

- стационарные наблюдения (мониторинг компонентов геологической среды).

5.8 В состав камеральных работ по инженерно-геологическим изысканиям входят:

- лабораторные исследования грунтов и подземных вод;

- разработка прогноза устойчивости склонов и откосов различной срочности;

- оценка опасности и риска оползневых процессов;

- разработка рекомендаций по проектированию и содержанию сооружений инженерной защиты;

- разработка технического отчета.

5.9 Основанием для выполнения инженерно-геологических изысканий на оползнеопасных склонах и откосах автомобильных дорог является договор между заказчиком и исполнителем с неотъемлемыми к нему приложениями: техническим заданием, программой работ календарным планом и расчетом стоимости.

5.10 Техническое задание на выполнение инженерно-геологических изысканий должно содержать следующие сведения:

- наименование объекта исследования;

- характеристику проектируемых и реконструируемых сооружений;

- сведения о стадийности и сроках проектирования;

- цели и задачи инженерно-геологических изысканий;

- данные о местоположении и границах исследуемой территории;

- сведения о ранее выполненных инженерно-геологических изысканиях;

- основные характеристики природных и техногенных условий исследуемой территории;

- характеристику ожидаемых воздействий объекта строительства на природную среду;

- данные о наблюдавшихся на исследуемой территории осложнениях в процессе строительства и эксплуатации сооружений (деформациях и аварийных ситуациях);

- требования к программе инженерно-геологических изысканий;

- требования к точности, надежности, достоверности и обеспеченности получаемых результатов;

- требования к составлению и содержанию прогноза изменений природных и техногенных условий;

- требования к оценке опасности и риска от оползневых процессов;

- требования к составлению рекомендаций по строительству и содержанию мероприятий инженерной защиты;

- сведения о необходимости выполнения научного сопровождения в процессе инженерно-геологических изысканий;

- перечень нормативных документов, в соответствии с требованиями которых необходимо выполнять работы;

- требования к составу, срокам, порядку и форме представления изыскательской продукции.

5.11 К техническому заданию должны прилагаться графические и текстовые документы, необходимые для организации и проведения инженерно-геологических изысканий на соответствующей стадии проектирования.

5.12 Предусмотренные в техническом задании требования к полноте, достоверности, точности и качеству отчетных материалов могут уточняться исполнителем инженерно-геологических изысканий при составлении программы работ и в процессе выполнения изыскательских работ по согласованию с заказчиком.

5.13 Программа инженерно-геологических изысканий должна полностью соответствовать техническому заданию заказчика и содержать его требования, принятые к выполнению исполнителем инженерно- геологических изысканий, в том числе:

- характеристику степени изученности природных условий по материалам ранее выполненных инженерно-геологических изысканий, а также оценку возможности использования этих данных;

- краткую характеристику природных и техногенных условий района, влияющих на организацию и производство инженерно-геологических изысканий;

- рабочие гипотезы об условиях формирования и причинах оползневого процесса, механизме смещения, стадии развития оползневого цикла;

- в случае необходимости обоснование расширения границ территории проведения инженерно-геологических изысканий;

- требования к организации и производству изыскательских работ (состав, объем, методы, технология, последовательность, место и время проведения);

- обоснование применения современных нестандартизированных технологий и методов производства изысканий;

- обоснование необходимости выполнения научно-исследовательских работ при изысканиях для проектирования крупных и уникальных объектов в сложных природных и техногенных условиях;

- мероприятия по обеспечению безопасных условий труда с учетом особенностей исследуемой территории и характера выполняемых работ, а также и порядок реагирования на чрезвычайные ситуации;

- мероприятия по охране окружающей среды и предотвращению ее загрязнения при выполнении работ;

- перечень и состав отчетных материалов, сроки их представления.

5.14 Границы обследуемой территории необходимо определять с учетом ожидаемого негативного техногенного воздействия (при хозяйственном освоении площадки проектируемого строительства и прилегающей территории) и развития оползнеобразующих процессов (боковой и донной эрозии, абразии, выветривания и др.).

5.15 При составлении программ изысканий на оползневых склонах и откосах автомобильных дорог состав и объем изыскательских работ следует намечать с учетом:

- стадии проектирования;

- стадии оползневого процесса;

- категории автомобильной дороги;

- степени изученности участка исследованиями прежних лет.

5.16 Инженерно-геологические изыскания для разработки предпроектной документации имеют целью собрать основные данные, характеризующие природные условия исследуемого района в объеме, достаточном для оценки намеченных вариантов трассы и выбора основного направления инженерной защиты. Изучение природных условий осуществляется путем ознакомления с имеющимися фондовыми материалами, данными аэрофотосъемки и космосъемки, осмотра трассы и выполнения наземных изысканий на отдельных сложных участках.

5.17 На стадии разработки проектной документации выполняется основной объем работ по инженерно-геологическим изысканиям. Они должны обеспечивать получение необходимых материалов для обоснования принятия конструктивных решений дорожной одежды, земляного полотна, противооползневой защиты, составления проекта организации строительства и разработки мероприятий по охране окружающей среды.

5.18 Инженерные изыскания для разработки рабочей документации проводятся с целью детализации и уточнения природных условий в пределах сферы взаимодействия сооружений с окружающей средой. При этом на данной стадии в случае необходимости продолжаются организованные ранее стационарные наблюдения за оползневыми процессами и оползнеобразующими факторами, а также создаются дополнительные наблюдательные пункты.

5.19 Инженерно-геологические изыскания в период строительства и эксплуатации автомобильных дорог в районах развития опасных склоновых процессов должны обеспечивать получение данных о соответствии заложенных в рабочей документации характеристик природных условий фактической ситуации, а также об их изменении во времени. Полученная информация используется для контроля или корректировки проектных решений и мероприятий, связанных с повышением устойчивости, надежности и эксплуатационной пригодности.

5.20 Состав и объем изыскательских работ в зависимости от стадии развития оползневого процесса приведены в таблице 1. Масштаб специализированной (оползневой) инженерно-геологической съемки в зависимости от категории дороги и стадии проектирования представлен в таблице 2.

Таблица 1 - Состав и объем изыскательских работ в зависимости от стадии оползневого процесса

Таблица 2 - Масштаб специализированной (оползневой) инженерно- геологической съемки в зависимости от категории дороги и стадии проектирования

5.21 При инженерно-геологических изысканиях на оползнеопасных участках типы и подтипы склоновых процессов по механизму смещения пород, а также условия их возникновения и характер проявления необходимо устанавливать в соответствии с таблицей 4.1 СП 11-105 (часть II).

5.22 Для участков автомобильных дорог высокой категории (I и II) требуется проведение полного комплекса и значительных объемов изыскательских работ, для участков дорог более низкой категории при хорошей изученности территории можно ограничиться упрощенным комплексом.

5.23 При наличии достаточного количества и качества материалов изысканий прошлых лет возможно сокращение объемов работ при учете требований п.5.2 СП 11-105 (часть I). В случаях, когда материалы отсутствуют или оцениваются как недостаточные, сомнительные или устаревшие, изыскания следует выполнять в полном объеме.

5.24 В случае выявления в процессе изысканий ранее неизвестных условий, которые могут оказать неблагоприятное влияние на строительство и эксплуатацию сооружений, исполнитель изысканий должен поставить заказчика в известность о необходимости их дополнительного изучения и внесения соответствующих изменений в программу работ в части увеличения продолжительности и/или стоимости изысканий.

5.25 К проведению инженерно-геологических изысканий привлекаются организации, оснащенные необходимой приборной и инструментальной базой, имеющие в своем составе квалифицированных специалистов. Организация, осуществляющая изыскания, должна иметь соответствующие разрешающие документы на выполнение данного вида работ предусмотренные законодательством Российской Федерации (допуски СРО, сертификаты на применяемое оборудование и т.п.). К проведению изысканий нецелесообразно допускать мелкие неспециализированные организации, которые, в силу краткосрочности работ, их малых объемов, отсутствия опыта и недостатка квалифицированных кадров не способны правильно оценить инженерно-геологические условия участка строительства.

5.26 В связи со сложностью решаемых задач инженерно-геологические изыскания на оползнеопасных участках автомобильных дорог необходимо проводить совместно в комплексе с инженерно-геодезическими, инженерно-гидрометеорологическими и инженерно-экологическими изысканиями, выполняемых согласно СП 11-104, СП 11-103 и СП 11-102 соответственно.

      6 Подготовительные работы

      6.1 Сбор и обработка материалов изысканий прошлых лет

6.1.1 Сбор и обработка имеющихся материалов являются основой для составления рабочей гипотезы об инженерно-геологических условиях трассы автомобильной дороги и предшествуют выполнению основного комплекса полевых исследований.

6.1.2 Сбор и обработку материалов изысканий и исследований прошлых лет осуществляют в соответствии с пп.5.2, 5.3 СП 11-105 (часть I) и пп.4.2.1-4.2.3 СП 11-105 (часть II).

6.1.3 В состав анализируемых источников следует включать материалы исследований (научные публикации, рекомендации, руководства, акты обследований участков, заключения комиссий, данные мониторинга и т.п.) по территории проектируемой или существующей автомобильной дороги.

6.1.4 При анализе собранных материалов основное внимание необходимо уделять особенностям механизма оползневого процесса, приведенным примерам оползней, результатам исследований физико-механических свойств грунтов, данным об активности оползневого процесса на исследуемой территории, рекомендациям по предупреждению и устранению главных причин оползнеобразования и т.п.

6.1.5 По результатам сбора и обработки материалов изысканий и исследований прошлых лет в техническом отчете должен быть представлен анализ:

- опыта эксплуатации исследуемой и других автомобильных дорог на участках с аналогичными инженерно-геологическими условиями;

- эффективности мероприятий инженерной защиты на оползнеопасных участках автомобильных дорог со схожими инженерно-геологическими условиями;

- причин возникновения чрезвычайных ситуаций, вызванных активизацией оползневых процессов, а также отказов сооружений инженерной защиты;

- влияния природных и техногенных факторов на функционирование исследуемой автомобильной дороги;

- изменения отдельных факторов инженерно-геологических условий в процессе дальнейшей эксплуатации автомобильной дороги, в том числе при строительстве и эксплуатации сооружений инженерной защиты;

- динамики развития оползневого процесса по отношению к исследуемому участку трассы.

6.1.6 На основе анализа материалов изысканий и исследований прошлых лет определяются принципиальные вопросы дальнейшего комплекса инженерно-геологических изысканий на конкретных оползнеопасных склонах и откосах автомобильных дорог.

      6.2 Дешифрирование космо- и аэрофотоматериалов

6.2.1 Дешифрирование космо- и аэрофотоматериалов и аэровизуальные наблюдения являются обязательным видом работ при выполнении инженерно-геологических изысканий на оползневых склонах и откосах автомобильных дорог, обычно предшествующим инженерно-геологической съемке и другим наземным исследованиям. Эффективность этих методов максимальна при одновременном изучении протяженных склонов и откосов дорог, а также при анализе динамике развития на них оползневых процессов. Космо- и аэрофотоматериалы позволяют одновременно оценить сложность инженерно-геологической обстановки в разных частях исследуемой территории с равной детальностью. Кроме того, использование аэро- и космофотоматериалов способствуют размещению наземных работ и, следовательно, снижению стоимости последних.

6.2.2 Основными задачами дешифрирования и аэровизуальных наблюдений являются:

- установление наличия и масштаба оползневых явлений, их границ, типов, формы, приуроченности к определенным комплексам пород и геоморфологическим уровням;

- определение стадии развития оползневых процессов;

- выявление факторов воздействия на развитие оползней;

- установление видимых деформаций поверхности земли и отдельных инженерных сооружений;

- уточнение границ развития на склоне разных генетических типов четвертичных отложений;

- локализация разрывных нарушений и зон повышенной тектонической трещиноватости горных пород;

- локализация областей распространения, питания и разгрузки подземных и поверхностных вод;

- установление границ различных ландшафтов;

- уточнение границ различных геоморфологических элементов;

- установление характера и величины техногенной нагрузки на склоны и степени их техногенного преобразования;

- приближенная оценка возраста (относительного возраста) оползневых деформаций;

- определение динамики развития оползневых процессов - по снимкам разных лет и по сравнению облика склонов (откосов)-аналогов на той же территории.

6.2.3 Основными регламентирующими нормативными документами при выполнении дешифрировании космо- и аэрофотоматериалов являются СНиП 11-02, СП 11-105 (часть I) и СП 11-105 (часть II).

6.2.4 При выполнении инженерно-геологических изысканий на оползневых склонах и откосах автомобильных дорог используются следующие материалы:

- космоснимки;

- аэрофотоснимки (плановые и перспективные), в том числе: черно-белые, цветные, спектрозональные;

- материалы тепловых (инфракрасных) съемок и сканерные снимки.

Удобство перспективных аэрофотоснимков заключается в том, что они позволяют увидеть особенности строения территории не только с высоты, но и под более привычным, чем плановые, углом зрения, что бывает особенно полезно при изучении оползневых тел.

6.2.5 При дешифрировании используется широкий спектр масштабов аэрофотоснимков - от 1:60000 до 1:1000. Как правило, масштаб аэрофотоматериалов должен быть на разряд более крупным по сравнению с масштабом использующейся карты или проводимой съемки (т.е., например, при съемке среднего масштаба используются крупномасштабные снимки).

6.2.6 Геолого-геоморфологические условия рекомендуется изучать по снимкам масштабов 1:25000-1:60000, а для изучения площадей развития оползневых процессов и объема тел необходимо использовать аэрофотоснимки масштабов 1:5000-1:10000.

6.2.7 На предпроектной стадии планирования защитных сооружений автодороги дешифрирование аэрофотоматериалов следует осуществлять в два этапа:

- предварительное дешифрирование в предполевой период;

- дешифрирование в том числе с использованием аэровизуальных наблюдений в полевых условиях и при камеральной обоработке материалов.

6.2.8 На стадии проектирования защитных сооружений автодороги дешифрирование аэрофотоматериалов как отдельный вид работ не проводится, однако при выполнении инженерно-геологической съемки в масштабе 1:2000-1:10000 рекомендуется использовать имеющиеся отдешифрированные материалы, а также проводить уточнение границ оползневых тел относительно выявленных ранее на снимках.

6.2.9 На последующих стадиях проектирования, строительства и эксплуатации сооружений собственно дешифрирование и аэровизуальные наблюдения не проводится, но эти материалы используются при обследованиях и мониторинге оползневых склонов в ходе содержания автомобильных дорог для сбора информации о динамике развития процессов.

6.2.10 Структурная схема процесса дешифрирования аэрофотоматериалов при выполнении инженерно-геологических изысканий на оползневых склонах и откосах автомобильных дорог включает 3 этапа:

- этап накопления информации, в свою очередь включающий: а) подбор аэрофотоснимков - эталонов для районов - аналогов (лучше изученных в требуемом масштабе - чаще всего сопредельных участков); б) приобретение (получение) космо- и аэрофотоматериалов на территории съемки; в) выделение типов ландшафта по общим особенностям аэрофотоизображений; г) изучение внутренней структуры выделенных ландшафтов; д) выявление на основе проведенных работ (подпункты а-д) прямых и косвенных, частных и комплексных дешифровочных признаков; е) детальное дешифрирование аэрофотоснимков, заключающее в выявлении и оконтуривании на аэро- и космофотоснимках границ оползневых тел разного типа и выделение стадий развития процесса внутри них на основе разработанного комплекса дешифровочных признаков;

- этап переработки информации, подразумевающий, во-первых, инженерно-геологическую интерпретацию результатов дешифрирования, и, во-вторых, интер- и экстраполяционные операции, поскольку не все участки картируемой территории дешифрируется с равной степенью детальности;

- этап оценки информации, на котором проводится контроль корректности дешифрирования аэрофотоматериалов, а также интер- и экстраполяция выделенных границ, в том числе и геологом более высокой квалификации, и дается оценка проведенных работ с учетом сделанных поправок.

После полевого сезона приведенная поэтапная схема повторяется с учетом собранных данных наземных наблюдений.

6.2.11 Аэрофотоснимок земной поверхности дает объективное изображение всех достаточно крупных и видимых объектов ландшафта. В понятие "дешифрирование аэрофотоснимка" входит распознавание изображенных на нем объектов, раскрытие сущности содержания контуров и отдельных предметов, а также определение их характеристик. При выборе масштаба аэро- и космофотоматериалов следует учитывать, что чем сложнее район работ по природным условиям, тем крупнее должен быть масштаб используемых фотоснимков. Изучаемые объект должны иметь на снимке линейные размеры не менее 1 мм, чтобы их можно было опознать на местности.

6.2.12 В основе дешифрирования аэрофотоснимков при инженерно-геологических работах, в целом, лежат принципы геологического их дешифрирования. В качестве дополнительного обычно используется ландшафтный метод дешифрирования, согласно которому территории, имеющие одинаковый "внешний" облик, имеют и сходное "внутреннее" строение, т.е. литогенную основу ландшафта, под которой обычно понимается состав и строение подстилающих горных пород на глубину до 25 и более метров. Мощность этой зоны в значительной мере зависит от глубины залегания грунтовых вод.

6.2.13 Изучение закономерностей изменения ландшафта по аэрофотоснимкам может давать информацию не только о составе подстилающих пород и их структуре, но также и о гидрогеологических условиях верхней части разреза и современных геологических процессах.

6.2.14 Вся система дешифровочных признаков при работе с космо- и аэрофотоматериалами включает: а) прямые признаки, которые могут быть сняты непосредственно со снимка в виде размера, формы, тона, тени, цвета и фактуры объекта, условий залегания пород и площади их распространения, т.е. те, что можно увидеть и измерить; б) признаки косвенные, характеризующие геологические объекты не прямо, а косвенно - через некое промежуточное звено, в качестве которого могут выступать специфические формы рельефа, следы деятельности поверхностных вод, определенная растительная ассоциация и т.д. Косвенные признаки дешифрирования являются признаками взаимосвязей и указывают на более сложную зависимость между существующими в природе явлениями и их изображениями на фотоматериалах. Так, например, видимая на снимках полосчатость на склонах, секущая горизонтали рельефа в области развития многолетнемерзлых пород, указывает на развитие солифлюкции, полосчатость, субпараллельная горизонталям рельефа - о горизонтальном залегании слоистых пород разной плотности и окраски. Линейное распределение влаголюбивой (темной на снимке) растительности служит косвенным признаком тектонической нарушенности и сопутствующих ей участков разгрузки подземных вод и т.п.

6.2.15 Как прямые, так и косвенные дешифровочные признаки могут, в свою очередь, быть частными - характеризующими отдельный геологический объект или даже только некоторые его свойства; или общими - характеризующими совокупность разных геологических объектов в целом или некоторые общие для них свойства.

6.2.16 При дешифрировании в предполевой и полевой периоды необходимо установить:

- отличительные черты участков, сложенных различными по составу породами;

- приуроченность определенность форм мезо- и микрорельефа к слагающим их породам;

- сравнительная мощность и примерный литологический состав поверхностных рыхлых отложений в зависимости от форм рельефа и коренных пород;

- характер увлажненности и заболоченности поверхности;

- характер талого или мерзлого состояния пород участка.

6.2.17 Наиболее эффективным способом индикации оползневых процессов на снимках является распознавание их размещения, определение генетических типов и стадий развития по ландшафтно-генетическим рядам, под которыми понимается ряд природно-территориальных комплексов, расположенных друг за другом в том порядке, в котором они сменяются во времени в ходе естественного развития процесса. Поскольку ряд в целом создается оползневым процессом, то отдельные элементы внешнего облика ряда позволяют распознать различные стадии процесса. В пределах оползневых процессов с помощью аэро- и космофотоматериалов можно различать стадии подготовки процесса, возникновения смещения, нарастающего развития, кульминации, спада и последствий процесса.

6.2.18 Распознавание различных членов ландшафтно-генетического ряда может выполняться с использованием то геоморфологических, то геоботанических, то комплексных признаков. Обычно на ранних, слабо различимых стадиях процесса ведущая роль принадлежит растительности, а на более поздних стадиях переходит к геоморфологическим особенностям вследствие их большей выраженности на аэро- и космофотоматериалах.

6.2.19 Как правило, свежие оползни резко контрастируют по характеру изображения с окружающим фоном. Они имеют пятнистую и полосчатую структуру изображения разнообразной формы неоднородного, преимущественно светлого и светло-серого тона, обусловленную бугристым или ступенчатым строением тел, наличием бугров выпирания и наплывов, неравномерным увлажнением поверхности и нарушением растительного покрова. На стадии подготовки формирование рвов отседания происходит обычно на плоской поверхности, поэтому элементы подготовки имеют больше геоботанический характер. Они возникают в форме полос более мезофильных растительных сообществ на фоне сухоустойчивой растительности. Появление таких полос обнаруживается на снимках в виде спрямленных или коленчато изломанных размытых линий с несколько более темным фототоном. Их возникновение связано с формированием почти не выраженных в рельефе ложбин, вызывающих локальное застаивание воды. Стадией возникновения процесса является хорошо заметная трещина - ров с крутыми бортами и отчетливо выраженной бровкой, лишенными растительности. Однако размеры рва невелики, и он фиксируется на снимках масштаба 1:10000 и крупнее в виде ряда черточек, субпараллельных ближайшему макросклону. Нарастающее развитие процесса соответствует выраженному рву с корытообразным профилем и асимметричными по высоте бортами. По его склонам могут быть рассеяны группы кустарников в связи с более благоприятными условиями увлажнения. Стадия кульминации и спада процесса плохо улавливается на аэро- и космофотоматериалах. Наиболее четко в это время выявляется стадия последствия процесса по обособившимся и сместившимся массивам пород с удлиненными фронтальными очертаниями. За счет этого смещения создается ступенчатый уступ, содействующий задержанию влаги, а также принимающий и выходы грунтовых вод. В силу этого на уступе обильно разрастаются кустарники, развивается влаголюбивое разнотравье, может появляться древесная растительность. Все это приводит к отчетливой различимости как отсевшего массива, так и рва отседания на снимках.

6.2.20 Главными особенностями стадии подготовки блоковых оползней являются трещины растяжения и ступени отседания. Трещины на снимках имеют вид изолированных друг от друга темно-серых линий, расположенных по дугообразным кривым. Ступени непосредственно различаются между такими трещинами при стереоскопическом изучении снимков. Значительно более постоянным признаком подготовки блоковых оползней служит появление сообществ влаголюбивых растений, которые появляются в виде полукруглых или прямолинейных полос на склонах на участках зон трещиноватости пород под склоновыми рыхлыми отложениями. Стадии возникновения и нарастающего развития почти не поддаются разделению на снимках. На изображении они выявляются по расщелине, отделяющей тело от склона. Часто по ней наблюдаются выходы родников, которые часто образуют характерные фигуры в виде равнобедренных треугольников с родником у вершины. Эти площади обычно заняты влажными лужайками с осоками и др. растительностью. Стадия кульминации выражена обычно отчетливо: ее выражает оползень-блок, не измененный процессами выветривания, размыва и зарастания. В нем можно выделить основные элементы: надоползневой откос, цирк со стенками срыва, ступени. На снимках форма оползня циркообразная или фронтальная, обычно изогнутая, рисунок дугообразно-полосчатый, с участками светлого и темного фототона, что зависит от распределения растительности и участков разгрузки грунтовых вод. Граница с откосом обычно четкая, по бортам - прерывистая. Стереоскопическая различимость отдельных частей оползня хорошая. Форма тел имеет индикационно-дешифровочное значение. Типично циркообразная форма характерна для оползней в глинистых и песчано-глинистых грунтах, удлиненно-фронтальная характерна для скальных и полускальных грунтов. Стадия последствий процесса разнообразна: для нее характерно постепенное зарастание участков обнаженных пород, сглаживание форм оползневого рельефа и наложение эрозии. При этом различимость разных частей оползня на снимках ухудшается, т.к. стенки срыва зарастают, границы цирка становятся менее заметны. Помощь может оказать дешифрирование висячих болот, формирующихся в тыловой части старых оползней-блоков. Наиболее стойкая составляющая этой стадии - сам оползневой цирк, поскольку тело может быть расчленено эрозией до полной неузнаваемости или даже совсем уничтожено.

6.2.21 Стадии подготовки оползней-потоков, оплывин и сплывов, формирующихся в песчано-глинистых и лессовых отложениях в результате увлажнения поверхностными или подземными водами, можно наблюдать на снимках лишь для сравнительно крупных оползней. Они бывают представлены участками влаголюбивой растительности на склонах, которые отчетливо наблюдаются в позднелетний и осенний периоды по контрастности зелени на фоне выгоревшей растительности. На черно-белых снимках обнаруживаются в виде аномальных более темных пятен. Иногда по снимкам можно установить и стадию возникновения оползней-потоков. Морфологически она выражается на снимках в виде пятен с шагреневым рисунком, образованным формированием на склонах небольших натечных бугров и трещин с сохранением естественного почвенно-растительного покрова. Стадии нарастающего развития и кульминации быстротечны, трудно разделимы между собой, но имеют характерные черты в виде свежих оползневых форм без следов размыва и зарастания. На снимках такие формы выражаются вытянутыми пятнами светлого тона, контрастирующими с фоном межоползневых пространств. Оползни потоки имеют глетчеровидную, ложкообразную или грушевидную форму, длина (50-2000 м) намного превосходит ширину (10-300 м), высота стенок срыва может достигать 20-30 м, но может быть выражена в рельефе и менее контрастно. На снимках глетчеровидные оползни дешифрируются по форме узких рукавообразных впадин и характерному натечному рисунку неоднородного тона с дугообразными складками поперек склона. По краям оползней обычно заметны борозды течения. Ложковидные оползни-потоки имеют широкую и округлую вершину в головной части и узкий рукавообразный канал сброса оползневых масс в нижней части цирка. На снимках выделяются по вытянутым полосам светлого тона натечной структуры. При слиянии нескольких оползней с общим каналом сброса на снимках появляется ветвистый рисунок неоднородного тона. Оплывины имеют меньшие размеры, каплевидную или грушевидную форму в плане с характерным и преимущественно линейным типом роста.

6.2.22 Дополнительную количественную информацию об оползнях, их размерах и площадях, уклонах, профилях, относительной высоте оползневых ступеней, ширине и длине трещин, высотах стенок срыва, глубинах эрозионного вреза и т. д. могут дать фотограмметрические измерения аэрофотоснимков, которые могут проводиться при инженерных изысканиях на оползневых склонах по специальной программе.

      7 Полевые работы

      7.1 Маршрутные наблюдения

7.1.1 Маршрутные наблюдения (первичная рекогносцировка) на оползнеопасных участках выполняются по ранее составленной предварительной карте оползневых процессов для:

- первичной оценки масштабов оползневых деформаций и выявления наиболее активных зон;

- определения скорости смещения и периодичности оползня в створе дороги, а также выявления его активности на отдельных фрагментах;

- установления категории технического состояния существующих инженерных сооружений в пределах оползня и смежных с ним участках;

- определения и фотофиксации состояния земляного полотна дороги на момент обследования;

- оценки угрозы безопасности движения транспорта, пешеходов и расположенных рядом с дорогой сооружений.

7.1.2 Маршрутные наблюдения включают в себя осмотр пораженного оползнем участка дороги; составление схем, чертежей и зарисовок трещин, повреждений в покрытии проезжей части; фиксацию просадок, выпоров, перекосов; описание их параметров. При обследовании также рекомендуется фиксировать увлажненные места и проявления суффозионных процессов.

7.1.3 При расположении дороги на основном теле оползня или в пределах зоны его влияния необходимо:

- зафиксировать головной уступ и первые частные уступы по отношении к проезжей части дороги;

- оценить степень устойчивости уступов бортов;

- выявить наличие поперечных трещин в частных уступах (их количество, расположение, ширину раскрытия, наличие обводненности, степень угрозы и т.д.).

7.1.4 При первичной рекогносцировке оползневого участка в створе дороги, прилегающих склонах и откосах, а также фрагментов земляного полотна рекомендуется намечать возможные места бурения скважин (см.раздел 7.2) и установки измерительного оборудования для стационарных наблюдений (см.раздел 7.7).

7.1.5 Предельными границами больших оползней могут являться основные водоразделы между главными гидрографическими единицами - ручьями и реками. На склоне эти границы - гребни, которые определяют группы урочищ.

7.1.6 Положение головы произошедшего оползня нередко может определять родник или их группа, балка, лог или распадок с постоянными или периодическим водотоком, значительно увлажненный участок местности, озеро или пруд, крутой склон, резервуары с водой (лотки, канавы и др.).

7.1.7 Зачастую борта оползня могут теряться в рельефе, тогда границы между оползнем и рельефом определяются по косвенным признакам:

- тело оползня у борта имеются следы растяжения;

- различный цвет травы с разным направлением роста;

- хворост у борта повернут по направлению оползня;

- более рыхлый грунт вблизи к краю оползня;

- корни волочения у деревьев и кустарников растущих у борта и прочее.

7.1.8 Язык оползня определяется по его значительному обводнению, сочной траве, растущей в его пределах и других влаголюбивых растений.

7.1.9 Для первичной оценки величины оползневого процесса рекомендуется использовать таблицу 4.3 СП 11-105 (часть II), использующую следующие критерии его размеров: небольшой (тысячи м

), средний (десятки тысяч м

), большой (сотни тысячи м

), очень большой (миллионы м

) и чрезвычайно большой (десятки миллионов м

).

7.1.10 Средние оползни при своей активизации могут перекрыть несколько фаций. Оползни большие и очень большие - перекрывают несколько урочищ любой части местности отличной от окружающих частей.

7.1.11 Существующие инженерные сооружения на исследуемом участке обследуются в соответствии с ГОСТ Р 53778 и [2]. Оценка технического состояния земляного полотна дороги проводится по изучению сохранности им профиля, единого створа, отсутствию осадок, ступеней, сплывов на откосах, трещин по грунту.

7.1.12 Анализ полученных данных должен обеспечить выявление причинно-следственных связей образования оползневого процесса в увязке с геологическим и гидрогеологию строением участка, интенсивностью движения, продольным профилем и виражом покрытия автомобильной дороги.

      7.2 Проходка горных выработок

7.2.1 Горнопроходческие работы следует выполнять в соответствии с требованиями СП 11-105 (часть I), [3].

7.2.2 Проходка горных выработок на оползневом склоне осуществляется для выполнения следующих задач:

- установление или уточнения геологического разреза и условий залегания грунтов: мощность, минеральный и литологический состав, структурно-текстурные особенности, изменчивость в плане и по глубине;

- установление или уточнение условий залегания подземных вод, их изменчивость в плане и разрезе;

- отбор проб грунта для проведения полевых исследований свойств грунтов (см.раздел 7.4), определения гидрогеологических параметров водоносных горизонтов (см.раздел 7.5), и производства геофизических исследований (см.раздел 7.3);

- устройства скважин для выполнения стационарных наблюдений (см.раздел 7.7).

7.2.3 Горнопроходческие работы выполняются в следующей последовательности:

- вынос в натуру места расположения горных выработок;

- подготовка площадки к бурению;

- проходка горных выработок (скважин, шурфов, канав, расчисток);

- ведение полевого журнала;

- описание керна, отбор и упаковка образцов (монолитов), проб грунта и воды;

- ликвидационный тампонаж.

7.2.4 Организация буровых и горнопроходческих работ на оползнеопасных участков автомобильных дорог выполняется в соответствии с программой изысканий. В программе работ указывается: состав, технология, объемы буровых и горнопроходческих работ (количество и места расположения горных выработок, их глубина, конструкция, способы проходки, опробования и ликвидации).

7.2.5 Количество горных выработок на оползневых участках автомобильных дорог необходимо устанавливать с учетом сложности инженерно-геологических условий, стадийности проектирования, типа и масштаба развития склоновых процессов, степени изученности этих условий, а также категории дороги (таблица 3).

Таблица 3 - Количество разведочных створов и их глубины в зависимости от стадии проектирования и категория дороги

7.2.6 Выработки следует размещать как по продольным (по направлению движения оползня), так и по поперечным створам, вдоль осей оползней второго и более высоких порядков. При исследовании оползней, возникающих на бортах (берегах) водоемов, разведочные створы должны быть продолжены в акваторию с учетом положения базиса оползня. На оползнеопасных участках автомобильных дорог, где предполагается возведение противооползневых линейных сооружений, рекомендуется располагать створы по оси проектируемых конструкций.

7.2.7 Расстояние между выработками по основному продольному створу следует принимать таким, чтобы обеспечить получение достоверного разреза оползневого склона (таблица 3). На участках основных перегибов рельефа следует производить сгущение разведочных выработок, что позволит: уточнить механизм смещения, характер сопряжения отдельных ступеней оползня, выявить изменение уклонов поверхности коренных пород и др. Расстояние между выработками должно обеспечивать возможность построения инженерно-геологических разрезов с детальностью, соответствующей масштабу инженерно-геологической съемки, и выполнение расчетов устойчивости склонов (откосов).

7.2.8 Горные выработки следует проходить ниже предполагаемого ложа оползня до коренных пород для проверки их несмещенности, выявления и изучения различных зон в коре выветривания и т.п.

7.2.9 Выбор вида горных выработок, способа и разновидности бурения следует производить исходя из целей и назначения выработок с учетом условий залегания, вида, состава и состояния грунтов, крепости пород, наличия подземных вод и намечаемой глубины изучения геологической среды (таблица 4).

Таблица 4 - Виды, глубины и назначение развдеочных горных выработок при инженерно-геологических изысканиях

7.2.10 Одним из основных видов горнопроходческих работ при производстве инженерно-геологических изысканий на оползневых участках автомобильных дорог, обеспечивающих получение наиболее полного объема данных о грунтах, является проходка шурфов (дудок). Их следует размещать на труднодоступных крутых участках оползневых склонов. Горнопроходческие выработки имеют преимущество перед скважинами в том, что в процессе работ возможно непосредственно фиксировать характер напластования пород, отбирать структурно ненарушенные образцы грунтов и проводить их испытания в условиях естественного залегания. Однако этот процесс более трудоёмкий.

7.2.11 При бурении скважин применяются следующие основные способы: ударно-канатный кольцевым забоем, колонковый, вибрационный и шнековый (таблица 5). Во всех этих способах процесс бурения, как правило, механизирован. Применение других способов бурения допускается при соответствующем обосновании в программе изысканий.

Таблица 5 - Способы и разновидности бурения скважин при инженерно-геологических изысканиях

7.2.12 Наиболее информативным способом бурения в крепких и твердых грунтах является колонковый метод с промывкой или продувкой. При колонковом бурении разрушение породы в забое производится прорезанием кольцевого канала при помощи вращения колонковой трубы с размещенной на ее конце буровой коронкой. При этом в центральной части забоя (внутри колонковой трубы) образуется керн в виде столбика ненарушенной структуры. После образования керна достаточной длины его отрывают от массива при помощи кернорвателя, устанавливаемого на колонковой трубе сразу над коронкой и поднимают на поверхность. Следует отметить, что на оползневых склонах колонковое бурение производится "всухую", углубление скважин в этом случае осуществляется грунтоносами обуривающего типа.