Расчет устойчивости оползневого откоса – это работа расчетного и экспертно-аналитического характера, целью которой является определение наиболее опасных поверхностей скольжения и соответствующих им значений коэффициента устойчивости откоса, а также состава и объема противооползневых мероприятий и оползневых давлений.
К сожалению, оползни, в том числе с катастрофическими последствиями, происходят постоянно в разных точках мира. Хорошая новость заключается в том, что геотехнические технологии позволяют минимизировать подобные риски за счет точных методов расчета и противооползневых мероприятий.
Одна из главных причин оползневых разрушений откосов – это ошибки, допущенные при расчетах и разработке проектных решений. Ниже рассмотрим яркий пример ошибки проектирования оползневого откоса.
К нам обратился Заказчик со следующей задачей: Подрядчик разработал раздел КР «Противооползневые мероприятия по левому откосу, примыкающему к территории расположения шлюза». Нашего ГИПа несколько смущает предложенное ими решение в части установки шпунтового ограждения посередине откоса, а также укладка матов. Если возможно, хотелось бы услышать Ваше экспертное мнение по данной документации.
В ответ на это обращение Заказчику было предложено Техническое задание на анализ проектных решений, включающее следующий состав работ:
- анализ исходных данных;
- детальный анализ выполненных геотехнических расчетов;
- детальный анализ разработанных проектных решений;
- выполнение независимого расчета устойчивости откоса;
- подготовка отчета с замечаниями, выводами и рекомендациями.
В ходе анализа предоставленной документации было обнаружено множество ошибок, ниже приведем некоторые примеры.
- В проекте некорректно назначен нормативный коэффициент устойчивости откоса: Куст.=1,25 – для I класса сооружений, при сейсмическом воздействии Куст.=1,10.
- В проекте не учтено, что при расчетной сейсмичности участка строительства в 7 баллов и наличии в основании грунтов III категории по сейсмическим свойствам, необходимо предусматривать мероприятия по улучшению строительных свойств грунтов основания до начала строительства.
- В расчетах применены некорректные прочностные характеристики грунтов, определенные из схемы испытаний «Срез консолидированный». С учетом того, что откос является опасным в оползневом отношении, для глинистых грунтов необходимо было использовать характеристики, полученные по схеме «плашка по плашке». Кроме того, в данном случае необходимо уточнять прочностные характеристики грунтов методом «обратных расчетов», что сделано не было.
- В проекте и в расчетах допущена грубая ошибка, которая заключается в некорректном определении длины шпунтовой стенки. Даже из проектных расчетов видно, что большая часть шпунта расположена выше наиболее опасной поверхности скольжения.
- В расчетах неправильно определен коэффициент устойчивости откоса с учетом противооползневых мероприятий. Согласно проектному расчету, расчетный коэффициент устойчивости откоса при расчете на основное сочетание нагрузок равен Kуст=1,27.
Нами был выполнен независимый расчет устойчивости оползневого откоса с целью проверки безопасности разработанных проектных решений.
Оценка устойчивости откоса производилась двумя различными методами:
- методом снижения прочностных характеристик (SRM), который является наиболее точным и достоверным, что отражено в пункте 6.1.16 СП 436.1325800.2018;
- методом Моргенштерна-Прайса.
Расчет устойчивости естественного откоса (основное сочетание нагрузок) показал, что коэффициент устойчивости равен 0,97. Расчет устойчивости откоса с учетом противооползневых мероприятий (основное сочетание нагрузок) показал, что коэффициент устойчивости равен 1,06.
Важно заметить, что результаты наших расчетов отличаются от проектных расчетов не только количественно, но и качественно (наиболее опасная поверхность скольжения проходит по-другому).
Таким образом, было установлено, что заложенные в проекте противооползневые мероприятия недостаточны для обеспечения устойчивости рассматриваемого откоса даже при действии основного сочетания нагрузок.
Установлена необходимость корректировки расчетов и проектных решений с учетом положений СП 116.13330, СП 436.1325800 и СП 381.1325800.
Выполненная нами работа получила высокую оценку со стороны Заказчика, поскольку была предотвращена потенциальная аварийная ситуация на одном из гидротехнических объектов нашей страны.
