Предсказатели оползней
Благодаря новой отечественной разработке можно точно рассчитать устойчивость грунта к оползням и определять опасные зоны.
Под оползнями специалисты понимают смещение (скольжение) массы грунта вниз по склону из-за потери устойчивости. К этому опасному природному явлению относят обвалы, камнепады и селевые потоки в речном русле, обрушение берегов и эрозию откосов, естественное движение осадочных горных пород. Оползни бывают и подводные, и вызванные ошибками дорожного строительства.
В 2011-м и начале 2012-го года прошла серия оползней в Краснодарском крае, в том числе в зоне строительства объектов Олимпиады-2014. В частности, в феврале этого года в районе поселка Водопадный из-за оползня было приостановлено движение поездов. В марте гигантский оползень повредил 35 жилых домов в селе Барановка под Сочи. А из-за повреждения газопровода «Север – Юг» был временно прекращен транзит газа из России в Армению. Также в марте в Грузии от схода оползней пострадало более трехсот семей. Серьезные оползни за прошедший год произошли в Армении, Украине, Италии, Бразилии, Перу, Мексике, Колумбии, Китае и других странах.
Специалисты Государственного института проектирования объектов на речном транспорте («Гипроречтранс», Москва) разработали серию «противооползневых» компьютерных программ, с помощью которых с высочайшей точностью можно вести расчеты устойчивости грунта и проектировать эффективную защиту опасных зон. В основу отечественной разработки легли исследования более 1000 опасных склонов.
Область применения новой технологии необычайно широка: склоны самой разной конфигурации, специфические грунты – просадочные, насыпные, набухающие, многолетнемерзлые, заторфованные, сейсмоопасные области, зоны с подтоплением и высоким уровнем грунтовых вод.
С помощью разработанных программ можно оценивать пригодность грунтов под строительство зданий, башен, мачт и опор линий электропередач, автомобильных и железных дорог, возведения плотин, шлюзов, водозаборов, набережных и укреплений берегов, подводных тоннелей для трубопроводов и линий связи, крепления откосов и склонов.
По словам заместителя гендиректора «Гипроречтранса» Леонида Могильнера, в качестве исходных данных для расчётов используются параметры уровня воды в грунте и верха водоупора, то есть грунтов с низким коэффициентом фильтрации (такие, как глина), нагрузки на поверхность зданий и сооружений, трещиноватость, показатели сил, распределенных внутри грунта – свай, фундаментов, анкеров, и другие. Всего при расчете учитываются несколько десятков параметров и до тридцати инженерно-геологических элементов, то есть слоев и вкраплений грунта.
На выходе методика дает ряд инженерных показателей, главный из которых – коэффициент устойчивости грунта. Если он больше единицы, то грунт считается надежным, оползни ему не грозят, и здесь можно свободно строить объекты. Если же этот коэффициент меньше единицы, то грунт неустойчив и требует дополнительной инженерной защиты. При этом максимальная погрешность расчетов составляет не более 2%, что превосходит известные мировые аналоги.
Технология прогнозов оползневой активности, разработанная в «Гипроречтрансе», уже опробована в нескольких проектах. Например, проведена экспертиза оползневых подвижек склона в Серебряном бору в Москве. Оказалось, что причиной опасного явления стали недопустимые воздействия на грунт в окрестностях оползнеопасного участка при строительстве Живописного моста. С использованием новой методики спроектирован и построен подводный переход напорного нефтепровода протяженностью 2,2 км под рекой Камой в 40 км от Елабуги. При этом крутизна склона, где он расположен, достигает 38о.
Технология «Гипроречтранса» была использована и на Дальнем Востоке для оптимизации конструкций сооружений на нефтегазовом месторождении Аркутун-Даги (проект «Сахалин-1»). В условиях вечной мерзлоты дана оценка устойчивости склона при прокладке газопровода на полуострове Ямал, для которого определили условия безопасной эксплуатации.
Оползневую активность зачастую провоцируют неграмотное проектирование, строительство и эксплуатация объектов. Как сообщил один из разработчиков программ Владимир Даревский, в его институте прогнозировали оседание грунта под жилым комплексом на Минской улице в юго-западной части Москвы. Однако застройщики им не вняли, и в ходе строительства этот прогноз, к несчастью, реализовался. В итоге в течение четырех лет комплекс стоял незаселенным – пришлось усиливать опоры зданий и проводить другие экстренные инженерные мероприятия.
На снимках – недавние оползни на территории Краснодарского края.
