Природні та антропогенні чинники зсувних процесів у межах схилів лесового плато
DOI:
https://doi.org/10.26906/znp.2022.58.3082Ключові слова:
рельєф, генезис, лесова порода, схил, зсув, улоговина, міцність ґрунту, структурне зчеплення, напружено-деформований стан, стійкістьАнотація
Проаналізовано геоморфологічні, геологічні та гідрогеологічні особливості будови схилів річкових долин у межах Полтавського лесового плато за значного антропогенного впливу. Виділено основні чинники виникнення зсувних процесів, зокрема, особливості геологічної будови та гідрогеологічного режиму схилу, генезис і фізико-механічні властивості відкладів, які складають масив, зміна наведених параметрів під впливом природних або антропогенних факторів. Виділено типи рельєфу та механізм формування лесових порід у межах лесового плато, поверхня якого прорізана долинно-ерозійною мережею. Досліджено геоморфологічну будову схилу з урахуванням динаміки зсувних процесів. Виявлено стародавні заглиблення у водотривких або слабко проникних ґрунтах – улоговини, які визначають будову схилу. Оцінено вплив гідрогеологічного режиму, що має складну структуру й динаміку, на зміну напружено-деформованого стану (НДС) масиву та, як наслідок, виникнення локальних зсувних явищ. Доведено зниження механічних властивостей ґрунтів улоговин. Проаналізовано генезис лесових, лесованих і делювіально-пролювіальних відкладів, які на схилах переходять у нестійкий стан. Розглянуто властивості міцності ґрунтів, їх формування, методи визначення. Встановлено локальні негативні інженерно-геологічні процеси на схилі, зокрема, антропогенний вплив на НДС масиву. Обґрунтовано механізм і динаміку виникнення та розвитку зсувів. Складено просторову інформаційну модель схилу, в якій враховано геологічну його будову, улоговини, гідрогеологічний режим, зсувні масиви. Оцінено стійкість цієї моделі схилу з урахуванням її просторової геологічної будови, гідрогеологічного фактору, структурних параметрів порід та їх змін у межах улоговин. На базі результатів оцінювання стійкості схилу з урахуванням впливу
каналізаційного колектору для його подальшої безаварійної експлуатації рекомендовано комплекс відповідних протизсувних заходів
Посилання
Kraev V.F. (1971). Engineering and geological characterization of type of the Loess Formation of Ukraine. Kyiv: Sci. thought
Demchyshyn M.G. (1992). Modern slope dynamics in Ukraine (engineering and geological aspects).Kyiv: Sci. thought
Sirenko I.M. (2003). Dynamic geomorphology. Lviv: Ivan Franko National University
Velykodnyi Y.Y., Bida S.V., Zotsenko V.M., Lartseva I.I., Yaholnyk A.M. (2016). Protecting territories from landslides. Kharkiv: “Madrid”
Yagolnyk A.M., Bida S.V., Lartseva I.I. & Vovk M.O. (2020). Prediction and stabilization of landslides based on their classification Proc. XIV Intern. Scientific Conf. “Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment”. Nov. 1-5
doi.org/10.3997/2214-4609.202056054 DOI: https://doi.org/10.3997/2214-4609.202056054
Aniskin A., Vynnykov Yu., Kharchenko M. & Yagolnyk A. (2019). Calculation of the slope stability considering the residual shear strength. Proc. of the 4th Regional Symposium on Landslides in the Adriatic Balkan Region. Sarajevo: Geotechnical Society of Bosnia and Herzegovina, 209-216
doi:org/10.35123/ReSyLAB_2019_35
Vynnykov Yu., Kharchenko M., Yaholnyk A. & Lystopad S. (2020). Change of stress-deformed mode of the slope masses during developing and operation of excavations in it. Academic J. Industrial Machine Building, Civil Engineering. Poltava National Technical Yuri Kondratyuk University. 1(54), 74-81
doi.org/10.26906/znp.2020.54.2272
DBN V.1.1-24:2009 (2010). Protection against hazardous geological processes. Key design points. Kyiv: Ministry of Regional Development, Construction, and Housing of Ukraine
DBN V.1.1-46:2017 (2017). Engineering protection of territories, buildings and structures from landslides and collapses. Key points. Kyiv: Ministry of Regional Development, Construction, and Housing of Ukraine
Rudko G.I. (2006). Landslides and Other Geodynamic Processes in the Mountainous Areas of Ukraine (Crimea, Carpathians). Zadruga
Ginzburg L.K. (2007). Landslide protection structures. Dnipro: «Lyra Ltd.»
Bileush A.I. (2009). Landslides and landslide protection measures. Kyiv: Sci. thought
Sarsby R.W. (2013). Environmental Geotechnics. ICE Publishing DOI: https://doi.org/10.1680/eg.41875
Briaud J. (2013). Geotechnical Engineering: Unsaturated and Saturated Soils. Hoboken: John Wiley & Sons
doi.org/10.1002/9781118686195 DOI: https://doi.org/10.1002/9781118686195
DSTU B V.2.1-4-96 (1997). Soils. Methods of laboratory determination of strength and deformability characteristics. Kyiv: State Committee of Ukraine for Urban Development and Architecture.
Fredlund D.G., Rahardjo H. & Fredlund M.D. (2012). Unsaturated Soil Mechanics in Engineering Practice. John Wiley & Sons, New York DOI: https://doi.org/10.1002/9781118280492
Mechi J. (2013). Geotechnical Engineering Examples and Solutions Using the Cavity Expanding Theory. Budapest: Hungarian Geotechnical Societ
Zhu H., Griffiths D V, Fenton G.A. & Zhang LM. (2015). Undrained failure mechanisms of slopes in random soil. Engineering Geology, 191, 31-35 DOI: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2015.03.009
doi.org/10.1016/j.enggeo.2015.03.009 DOI: https://doi.org/10.1088/1475-7516/2015/10/009
Das B.M. (2019). Advanced Soil Mechanics London: CRC Press DOI: https://doi.org/10.1201/9781351215183
Dyson A.P, Moghaddam M.S., Zad A. & Tolooiyan A. (2022) The effect of geotechnical creep on the safety and reliability of rehabilitated mine pit-lake slopes Proc. of the 20th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Australian Geomechanics Society, Sydney. 2. 2405-2409
Tschuchnigg H.F. (2015). Performance of strength reduction finite element techniques for slope stability problems. Proc. of the XVI ECSMGE Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development. Edinburgh: ICE Publishing. 1687-1692
Lim K., Li A. & Lyamin A. (2015). Slope stability analysis for fill slopes using finite element limit analysis. Proc. of the XVI ECSMGE Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development. Edinburgh: ICE Publishing, 1597-1602
Kudla W., Szczyrba S., Rosenzweig T., Weißbach J., Kressner J., Grosser R. & Lucke B. (2015). Flow-liquefaction of mine dumps during rising of groundwater-table in Eastern Germany – reasons and model-tests. Proc. of the XVI ECSMGE Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development. Edinburgh: ICE Publishing. 1585-1590
Kopecký M. & Frankovská J. (2017). Geotechnical problems of expressway construction in landslide area in East Slovakia. Proc. of the 19th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Seoul. 2167-2170
Silvestri V. & Abou-Samra G. (2017) Re-assessment of stability of the experimental excavation in the sensitive clay of Saint-Hilaire (Quebec). Proc. of the 19th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Seoul. 2211-2214
Rimoldi P. & Brusa N. (2022). Design methods for geocell stabilisation of roads and railways. Proc. of the 20th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Australian Geomechanics Society, Sydney. 1723-1728
