RU2130527C1 - Method for investigation of geological masses subjected to landslide occurrences - Google Patents
Method for investigation of geological masses subjected to landslide occurrences Download PDFInfo
- Publication number
- RU2130527C1 RU2130527C1 RU98118919A RU98118919A RU2130527C1 RU 2130527 C1 RU2130527 C1 RU 2130527C1 RU 98118919 A RU98118919 A RU 98118919A RU 98118919 A RU98118919 A RU 98118919A RU 2130527 C1 RU2130527 C1 RU 2130527C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- geological
- strength
- cycles
- temperature
- geomass
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленному или гражданскому строительству и может быть использовано при строительстве и реконструкции мостов для обследования состояния геомассивов, например склонов и откосов, подверженных оползневым явлениям. The invention relates to industrial or civil engineering and can be used in the construction and reconstruction of bridges to examine the state of geomasses, for example slopes and slopes, prone to landslide phenomena.
Известен способ натурного определения параметров сопротивления сдвигу пород в массиве, который описан в а.с. N 1671770 кл. МКИ E 02 D 1/00, публ. 1991 г (1) Способ (1) предусматривает определение параметров поверхности скольжения, плотности породы и угла внутреннего трения, при этом параметры поверхности скольжения определяют путем графических построений с учетом измерения залегания согласных оползнеопасных и поперечных трещин и расстояний между ними на оползневом участке массива и в непосредственной близости от него. По поверхности скольжения определяют запасы устойчивости исследуемого геомассива. There is a method of full-scale determination of the parameters of resistance to shear of rocks in the array, which is described in AS N 1671770 C. MKI E 02 D 1/00, publ. 1991 (1) Method (1) involves determining the parameters of the sliding surface, rock density and the angle of internal friction, while the parameters of the sliding surface are determined by graphical constructions taking into account the measurement of the occurrence of consonant landslide and transverse cracks and the distances between them on the landslide section of the massif and in close proximity to it. The slip margins determine the stability margins of the investigated geomass.
Способ (1) сложен, трудоемок, т.к. предусматривает сдвиг целика между трещинами. Кроме того, способ предназначен для развитого оползневого процесса, т.к. предполагает наличие в массиве трещин. Это ограничивает его применение. Method (1) is complicated, time-consuming, because provides for the shift of the pillar between the cracks. In addition, the method is intended for a developed landslide process, because suggests the presence of cracks in the array. This limits its use.
Известны полевые методы изучения свойств пород на оползневых склонах (см. книгу "Изучение режима оползневых процессов". ВСЕГИНГЕО, Москва, изд. "Недра", 1982 г. с. 72 - 73, 205 - 209 (2). Field methods are known for studying rock properties on landslide slopes (see the book “Studying the regime of landslide processes.” VSEGINGEO, Moscow, Nedra ed., 1982, pp. 72 - 73, 205 - 209 (2).
Способ (2) предусматривает обследование геомассивов, подверженных оползневым явлениям, и заключается в зондировании геомассивов на заданных глубинах, в определении прочности по сопротивлению грунта, проникновению конуса зонда в грунт (сцепление и угол внутреннего трения), в определении порового давления и однородности с последующим выявлением инженерно-геологических элементов, например размеров ослабленных зон, с последующим определением линии (плоскости, поверхности) скольжения и расчетом коэффициента устойчивости геомассива. Method (2) provides for the examination of geomasses susceptible to landslide phenomena, and consists in sensing geomasses at given depths, in determining the strength by soil resistance, penetration of the probe cone into the soil (adhesion and angle of internal friction), in determining pore pressure and uniformity with subsequent identification engineering-geological elements, for example, the dimensions of weakened zones, with the subsequent determination of the line (plane, surface) of the slip and the calculation of the stability coefficient of the geomass.
Однако способ (2) не дает возможности мониторинга зарождения и эволюции оползневого процесса. Кроме того, ни в (1), ни в (2) не предусмотрен учет влияния температуры обследуемого геомассива, что исключает возможность наблюдения за движением воды в теле геомассива и одновременно снижает точность определения положения поверхности скольжения. Это снижает достоверность определения поверхности скольжения и коэффициента устойчивости. However, method (2) does not allow monitoring the nucleation and evolution of the landslide process. In addition, neither the influence of the temperature of the examined geomass is taken into account either in (1) or in (2), which excludes the possibility of observing the movement of water in the body of the geomass and at the same time reduces the accuracy of determining the position of the sliding surface. This reduces the reliability of determining the sliding surface and the stability coefficient.
Технический результат предложенного способа заключается в расширении возможности обследования и определении эволюции зарождения и развития оползней при одновременном повышении достоверности контроля за счет учета температуры обследуемого геомассива. The technical result of the proposed method is to expand the survey and determine the evolution of the nucleation and development of landslides while increasing the reliability of control by taking into account the temperature of the investigated geomass.
В предложенном способе обследования геомассивов, подверженных оползневым явлениям, заключающемся в зондировании геомассивов на заданных глубинах, определении прочности, порового давления и однородности инженерно- геологических элементов, в том числе ослабленных зон, с последующим выбором поверхности скольжения и расчетом коэффициента устойчивости, это достигается тем, что обследование геомассива проводят циклами, для каждого цикла дополнительно измеряют температуру обследуемого геомассива, по результатам измерений циклов выполняют построение геополей, используя принцип суперпозиции, определяют поверхности скольжения и рассчитывают статистические оценки прочности, порового давления, однородности, температуры, при этом при снижении статистических оценок прочности, повышении статистических оценок порового давления, увеличении размеров ослабленных зон не менее, чем на 10%, интервал между циклами обследования уменьшают вдвое. Кроме того, это может быть достигнуто тем, что интервалы между циклами выдерживают не более трех месяцев, соответствующих одному времени года. In the proposed method for examining geomasses subject to landslide phenomena, which consists in sensing geomasses at specified depths, determining the strength, pore pressure and uniformity of geotechnical elements, including weakened zones, with the subsequent selection of the sliding surface and calculating the stability coefficient, this is achieved by that the survey of the geomass is carried out in cycles, for each cycle, the temperature of the examined geomass is additionally measured, according to the results of measurements of the cycles t the construction of geofields, using the principle of superposition, determine the sliding surface and calculate statistical estimates of strength, pore pressure, uniformity, temperature, while reducing statistical estimates of strength, increasing statistical estimates of pore pressure, increasing the size of weakened zones by at least 10%, the interval between examination cycles is halved. In addition, this can be achieved by the fact that the intervals between cycles can withstand no more than three months corresponding to one time of the year.
На чертеже представлен фрагмент обследования геомассива (склона, откоса) на оползневые явления по предложенному способу, где 1 - аппаратура обследования, 2, 3, 4, 5, 6 - зондировочные скважины, 7 - линия скольжения, 8, 9, 10 - слои (виды) грунта. The drawing shows a fragment of the survey of the geomass (slope, slope) for landslide phenomena according to the proposed method, where 1 - survey equipment, 2, 3, 4, 5, 6 - sensing wells, 7 - slip line, 8, 9, 10 - layers ( types) of soil.
Способ заключается в следующем. The method is as follows.
Мониторинг геомассива производят циклами. Для каждого цикла определяют прочность, поровое давление, однородность исследуемого геомассива. Кроме того, выявляют инженерно-геологические элементы, например, размеры ослабленных зон в теле геомассива. В предложенном способе для каждого цикла определяют температуру, которая является с одной стороны индикатором движения воды в теле геомассива, а с другой стороны может существенно уточнить определение положения поверхности скольжения. Geomass monitoring is done in cycles. For each cycle, strength, pore pressure, and uniformity of the studied geomass are determined. In addition, geotechnical elements are identified, for example, the dimensions of the weakened zones in the body of the geomass. In the proposed method, for each cycle, the temperature is determined, which is, on the one hand, an indicator of the movement of water in the body of the geomass, and on the other hand, it can substantially clarify the determination of the position of the sliding surface.
Параметрами зондирования являются сопротивление грунта конусу зонда (qc), и сопротивление грунта (fc), по боковой поверхности зонда, по которым определяются показатели прочности - угол внутреннего трения ( φ ), сцепление грунта (C) и сопротивление сдвига ( τ ).The sounding parameters are soil resistance to the probe cone (q c ), and soil resistance (f c ), along the lateral surface of the probe, by which strength indicators are determined - the angle of internal friction (φ), soil adhesion (C) and shear resistance (τ).
По этим же параметрам выявляют инженерно-геологические элементы геомассива, виды грунта: глина, суглинок, супесь, песок. Эти же параметры служат для определения размеров ослабленных зон в теле геомассива. By the same parameters, the geological engineering elements of the geomass are identified, types of soil: clay, loam, sandy loam, sand. The same parameters are used to determine the size of the weakened zones in the body of the geomass.
По показателям прочности, порового давления, параметрам ослабленных зон, значениям температуры, определяют поверхность скольжения, приближенную к реальной, на основании чего производят расчет коэффициента устойчивости. According to indicators of strength, pore pressure, parameters of weakened zones, temperature values, a sliding surface is determined that is close to real, on the basis of which the stability coefficient is calculated.
Измерения производятся встроенными в зонд сенсорами соответствующих величин - датчиком сопротивления грунта конусу зонда, датчиком сопротивления грунта по боковой поверхности зонда, датчиком порового давления и датчиком температуры. Measurements are made by sensors of the corresponding values built into the probe - a soil resistance sensor to the probe cone, a soil resistance sensor along the side surface of the probe, a pore pressure sensor and a temperature sensor.
Для получения значений порового давления и температуры, соответствующих природным, зонд останавливают при замерах, выбранных через заданный интервал по глубине, что позволяет учесть релаксацию указанных параметров. Для контроля порового давления и температуры разработана специальная методика. To obtain pore pressure and natural temperature, the probe is stopped at measurements selected at a given interval in depth, which allows for the relaxation of these parameters. A special technique has been developed to control pore pressure and temperature.
Глубина зондирования, интервалы по глубине, количество точек зондирования, их расположение в плане зависят от условий мониторинга и определяются постановкой задачи. Выполнение работ возможно с использованием теории планирования эксперимента. The sounding depth, depth intervals, the number of sounding points, their location in the plan depend on the monitoring conditions and are determined by the statement of the problem. Performance of work is possible using the theory of experimental design.
Обследование геомассива производят в течение нескольких циклов. Время каждого цикла составляет не более 9 дней и зависит от количества скважин для зондирования, глубины исследования, совокупности пород, входящих в состав геомассива. Интервалы между циклами не превышают трех месяцев, что соответствует одному времени года. Examination of the geomass is carried out over several cycles. The time of each cycle is not more than 9 days and depends on the number of wells for sounding, the depth of the study, the totality of the rocks that make up the geomass. The intervals between cycles do not exceed three months, which corresponds to one season.
На основе материалов, полученных за несколько циклов, определяют геополя прочности, однородности, порового давления, температуры, контуры ослабленных зон, по которым проводят статистическую оценку этих параметров. В соответствии с принципом суперпозиции (наложением геополей друг на друга) производят сравнение статистических оценок, на основании чего определяют их градиенты. Это дает реальную картину состояния и эволюции оползневого процесса исследуемого геомассива, позволяет определить приближенную к реальной поверхность скольжения. Based on the materials obtained in several cycles, the geofield of strength, uniformity, pore pressure, temperature, and the contours of weakened zones are determined, according to which a statistical assessment of these parameters is carried out. In accordance with the principle of superposition (imposing geofields on each other), statistical estimates are compared, based on which their gradients are determined. This gives a real picture of the state and evolution of the landslide process of the geomass under study, allows us to determine the sliding surface close to the real one.
Затем по полученным данным рассчитывают реальный коэффициент устойчивости. Then, according to the data obtained, the real stability coefficient is calculated.
При снижении статистических оценок прочности, увеличении статистических оценок порового давления, и при увеличении размеров ослабленных зон не менее чем на 10% интервал между циклами уменьшают вдвое (при изменении параметров на 20% интервал уменьшают в 4 раза). With a decrease in statistical estimates of strength, an increase in statistical estimates of pore pressure, and an increase in the size of weakened zones by at least 10%, the interval between cycles is halved (when the parameters are changed by 20%, the interval is reduced by 4 times).
Задав пороговое значение статистических оценок в 10% можно судить о тенденции роста или уменьшения измеряемых параметров геомассива и, соответственно, о затухании процесса, его стабилизации или прогрессирующем развитии. Значения, меньшие порогового, находятся в области погрешности измеряемого параметра или флуктуации характеристик грунта, поскольку при повторении циклов точки измерения в геомассиве могут смещаться друг относительно друга. By setting the threshold value of statistical estimates to 10%, one can judge the tendency of growth or decrease of the measured parameters of the geomass and, accordingly, the attenuation of the process, its stabilization or progressive development. Values lower than the threshold are in the region of the error of the measured parameter or fluctuations in soil characteristics, since when repeating cycles, the measurement points in the geomass can shift relative to each other.
В зависимости от изменения коэффициента устойчивости, рассчитанного для каждого цикла, определяют состояние и эволюцию оползневого процесса (затухание, стабилизация, прогрессирующее развитие) и делают прогноз. Это существенно расширяет возможности способа. Depending on the change in the stability coefficient calculated for each cycle, the state and evolution of the landslide process (attenuation, stabilization, progressive development) are determined and a forecast is made. This significantly expands the capabilities of the method.
При форс-мажорных обстоятельствах назначают внеочередной цикл обследования. In force majeure circumstances, an extraordinary examination cycle is prescribed.
Пример. Example.
Обследован геомассив - склон в Ташкенте, который сложен лессовыми просалочными грунтами. Высота склона - 15 м. The geomass is examined - a slope in Tashkent, which is composed of loessial penetrating soils. Slope height - 15 m.
Для измерения параметров зондирования - сопротивления грунта конусу зонда, сопротивления грунта по боковой поверхности зонда, порового давления и температуры использована установка статического зондирования СПК, оборудованная аппаратурой ПИКА-1Н и поропьезометром 1-М. To measure the sounding parameters — soil resistance to the cone of the probe, soil resistance along the lateral surface of the probe, pore pressure and temperature, an SPK static sounding apparatus was used, equipped with PIKA-1N equipment and a 1-M poreziometer.
Зондирование осуществляли на глубину 20 м и проводили по сетке (квадрат) 10 х 10 м. После обследования в плане составило 40 х 40 м. Общий объем исследования геомассива составлял 32000 м3 при 16 скважинах для зондирования.The sounding was carried out to a depth of 20 m and was carried out on a grid (square) of 10 x 10 m. After the survey, the plan was 40 x 40 m. The total volume of the geomass study was 32,000 m 3 with 16 wells for sounding.
Измерения параметров сопротивления грунта конусу зонда, сопротивления грунта по боковой поверхности зонда проводилось в соответствии с ГОСТ 20069-81 через каждые 20 см. Измерение порового давления и температуры проводилось через каждые 2 м по глубине. The parameters of soil resistance to the probe cone, soil resistance along the lateral surface of the probe were measured in accordance with GOST 20069-81 every 20 cm. Pore pressure and temperature were measured every 2 m in depth.
В течение двух месяцев с марта по апрель было проведено 4 цикла обследования. По результатам циклов были получены геополя прочности, порового давления, температуры. Ослабленных зон обнаружено не было. С помощью принципа суперпозиции определены круглоцилиндрические линии скольжения. Произведен расчет коэффициента устойчивости. Он равен K = 1,25. Within two months from March to April, 4 examination cycles were conducted. According to the results of the cycles, the geofields of strength, pore pressure, and temperature were obtained. No weakened zones were found. Using the principle of superposition, circular cylindrical slip lines are determined. The stability coefficient is calculated. It is equal to K = 1.25.
Геомассив с точки зрения прочности, порового давления, температуры оказался достаточно однородным. The geomass in terms of strength, pore pressure, and temperature turned out to be quite homogeneous.
При дальнейшем обследовании не обнаружено существенных изменений в состоянии склона. Статистические оценки связности (сцепления), угла внутреннего трения грунта, порового давления не отличались более чем на 7% от предыдущих. Было сделано заключение, что склон находится в стабилизированном состоянии. Further examination revealed no significant changes in the state of the slope. Statistical estimates of connectivity (adhesion), the angle of internal friction of the soil, pore pressure did not differ by more than 7% from the previous ones. It was concluded that the slope is in a stable state.
Технико-экономический эффект предложенного способа заключается в определении эволюции зарождения и развития оползней и в расширении возможностей обследования при одновременном повышении достоверности контроля за счет учета температуры геомассива, выполнении циклов исследований и в уточнении параметров поверхности скольжения, коэффициента устойчивости и прогноза. The technical and economic effect of the proposed method consists in determining the evolution of the emergence and development of landslides and in expanding the survey capabilities while increasing the reliability of control by taking into account the temperature of the geomass, performing research cycles and in specifying the parameters of the sliding surface, stability coefficient and forecast.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98118919A RU2130527C1 (en) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | Method for investigation of geological masses subjected to landslide occurrences |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98118919A RU2130527C1 (en) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | Method for investigation of geological masses subjected to landslide occurrences |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2130527C1 true RU2130527C1 (en) | 1999-05-20 |
Family
ID=20211397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98118919A RU2130527C1 (en) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | Method for investigation of geological masses subjected to landslide occurrences |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2130527C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553395C2 (en) * | 2013-07-09 | 2015-06-10 | Виктор Анатольевич Явна | Method of controlling speed of vehicles on areas in severe natural environment |
| RU2684543C1 (en) * | 2018-01-11 | 2019-04-09 | Анатолий Моисеевич Гальперин | Method for determining the stability of open pit sides, dumps and constructions from permafrost |
| CN112882125A (en) * | 2021-01-17 | 2021-06-01 | 北京市政路桥股份有限公司 | Tunnel-landslide mass comprehensive detection and stability analysis method |
-
1998
- 1998-10-20 RU RU98118919A patent/RU2130527C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Изучение режима оползневых процессов, ВСЕГИНГЕО. - М.: Недра, 1982, с.72 - 73, 205 - 209. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика, - Л.: Недра, 1977, с.302-320. * |
| Справочник по инженерной геологии. - М.: Недра, 1968, с.186 - 190. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553395C2 (en) * | 2013-07-09 | 2015-06-10 | Виктор Анатольевич Явна | Method of controlling speed of vehicles on areas in severe natural environment |
| RU2684543C1 (en) * | 2018-01-11 | 2019-04-09 | Анатолий Моисеевич Гальперин | Method for determining the stability of open pit sides, dumps and constructions from permafrost |
| CN112882125A (en) * | 2021-01-17 | 2021-06-01 | 北京市政路桥股份有限公司 | Tunnel-landslide mass comprehensive detection and stability analysis method |
| CN112882125B (en) * | 2021-01-17 | 2023-06-06 | 北京市政路桥股份有限公司 | Comprehensive detection and stability analysis method for tunnel-landslide body |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jones et al. | Desiccation cracking detection using 2-D and 3-D Electrical Resistivity Tomography: Validation on a flood embankment | |
| Dezert et al. | Geophysical and geotechnical methods for fluvial levee investigation: A review | |
| Anbazhagan et al. | Relationship between low strain shear modulus and standard penetration test N values | |
| Cai et al. | Assessment of the coefficient of lateral earth pressure at rest (K o) from in situ seismic tests | |
| RU2580316C1 (en) | Method for determining the number of unfrozen water content in frozen soil | |
| Kelly et al. | In situ testing at the National Soft Soil Field Testing Facility, Ballina. New South Wales | |
| RU2130527C1 (en) | Method for investigation of geological masses subjected to landslide occurrences | |
| Abu-Farsakh et al. | Reliability of piezocone penetration test methods for estimating the coefficient of consolidation of cohesive soils | |
| Stefaniak | Assessment of shear strength in silty soils | |
| Di Buò | Evaluation of the Preconsolidation Stress and Deformation Characteristics of Finnish Clays based on Piezocone Testing | |
| Race et al. | Effect of uncertainty in site characterization on the prediction of liquefaction potential for bridge embankments in the mississippi embayment | |
| Pegah et al. | Estimating drained cross-anisotropic elastic parameters in saturated clays using the undrained properties | |
| Olayinka et al. | Correlation of geoelectrical and geotechnical parameters of data obtained from geophysical survey conducted at Ahmadu Bello University Phase II, Zaria, Nigeria | |
| Utili | Monitoring of earthen long linear embankments by geophysical tools integrated with geotechnical probes | |
| Bello et al. | Piezocone testing for use in the classification of soil behavior and flow characteristics: An experiment carried out in Suape, Pernambuco | |
| Skrede et al. | CPTU-detection of thin clay layers in sand: Results from calibration chamber tests | |
| Bednarczyk | Landslide investigations by static sounding with pore pressure measurements (CPTU), ground penetration radar techniques (GPR) and other chosen methods | |
| Rivera Cruz | An evaluation of seismic flat dilatometer and lateral stress seismic piezocone | |
| Kálmán | In-situ measurements in Overconsolidated Clay: Earth Pressure at rest | |
| Grabar et al. | Workflow for the geotechnical landslide model-case study from north Croatia | |
| Abu-Farsakh et al. | Evaluating deformation modulus of cohesive soils from piezocone penetration test for consolidation settlement | |
| Marsland | The choice of test methods in site investigations | |
| Rodríguez et al. | Integrated Pile Design analysis in High Plasticity Soft Soils using in-situ geotechnical characterization and non destructive pile testing | |
| Shamet et al. | Sinkhole Vulnerability Assessment Using Groundwater Monitoring and Internal Soil Raveling Analysis—A Central Florida Case Study | |
| Kulachkin et al. | Investigation of the mechanics of slide processes on the basis of nonstationary temperature and dynamic (strength and hydraulic) fields |