Зміна напружено-деформованого стану масиву схилу при влаштуванні та експлуатації у ньому виїмок

Анотація

Проаналізовано геоморфологічні та інженерно-геологічні особливості будови ділянки розміщення штучної виїмки у вигляді ставка-накопичувача. Виявлено улоговину стоку поверхневих вод до водойми та визначено фізико-механічні властивості ґрунтів. Розглянуто негативні інженерно-геологічні процеси на ділянці й причини активізації зсувних процесів. Складено просторову інформаційну модель масиву схилу, до якої результати лабораторних досліджень ґрунтів внесено шляхом присвоєння її елементам відповідних властивостей. Виконано оцінювання стійкості схилу з урахуванням особливостей його інженерно-геологічної та гідрогеологічної будови і з використанням структурної міцності ґрунтів. Визначено можливі площини ковзання та зсувні тиски на потенційні протизсувні споруди. Проведено «зворотній» розрахунок стійкості схилу для уточнення значень характеристик міцності ґрунтів. Для оцінювання напружено-деформованого стану (НДС) масиву дослідного схилу використано математичне моделювання методом скінченних елементів з використанням пружно-пластичної моделі ґрунту за критерієм міцності Мора – Кулона. При цьому розрахунок методом скінченних елементів виконано шляхом ітераційного зменшення міцності ґрунтів до моменту настання граничної рівноваги. Встановлено, що при влаштуванні виїмок в масиві схилу відбувається зміна його НДС, що в свою чергу активізує зсувні процеси. Доведено, що для комплексного оцінювання впливу виїмки на НДС схилу доцільно використовувати технологію геотехнічного інформаційного моделювання. За результатами моделювання розроблено заходи щодо подальшої безпечної експлуатації схилу з виїмкою шляхом зменшення навантаження на верхню частину масиву та влаштування протизсувної споруди.