автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Противооползневая защита и управление риском

На правах рукописи

- ' со

МАЦИЙ Сергей Иосифович

ПРОТИВООПОЛЗНЕВАЯ ЗАЩИТА И УПРАВЛЕНИЕ РИСКОМ

05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2/

ВД 29Ю

Волгоград 2010

004605723

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет»

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Добров Эдуард Михайлович

Защита состоится «01» июля 2010 г. в 10 ч. в ауд. Б-203 на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан «ОбъЛЖХ 2010 г.

доктор технических наук, профессор Готман Альфред Леонидович

доктор технических наук, профессор Пшеничкина Валерия Александровна

Ведущая организация: ОАО «СоюзДорНИИ»

Ученый секретарь диссертационного совета

Акчурин Т. К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность темы. Особенностями транспортных сооружений являются их линейность и протяженность, что предполагает строительство и эксплуатацию в самых различных инженерно-геологических условиях. В горной местности прокладка трасс связана с необходимостью подрезок оползнеопасных склонов, устройством подъездных дорог для передвижения техники, проведением защитных мероприятий. Практика показывает, что даже при детально выполненных расчетах запроектированное и построенное (а нередко и строящееся) противооползневое сооружение может начать деформироваться вплоть до полной потери несущей способности.

Причины отказов связаны не только с воздействием природной среды на объект, но и с ошибками в расчетах и проектировании, нарушениями технологии строительных работ, а также отсутствием организованной системы содержания эксплуатируемых транспортных сооружений, о чем свидетельствуют заиленные и замусоренные придорожные лотки и водопропуски, отвалы глыб выветрелых пород на откосах, невычищенные пазухи улавливающих подпорных стен.

Основными практическими задачами при изучении оползней являются пространственная и вероятностная оценка общей и локальной устойчивости склонов; обоснование необходимого и достаточного состава и параметров защитных сооружений; выбор технологии строительных работ; организация системы содержания объектов - то есть между всеми этапами освоения склонов - изысканиями, проектированием, строительством и эксплуатацией - наблюдается гармоничная взаимосвязь. Поэтому проблему обеспечения безопасного функционирования природно-технической системы «грунтовый массив - транспортное сооружение» необходимо решать целостно, на основе комплексного подхода, предусматривающего предупреждение негативных событий на каждом из этапов проектирования посредством своевременной оценки надежности и риска, введения управленческих элементов, совершенствования нормативной базы.

Несмотря на повсеместное практическое использование термина «риск», в современных нормативных документах отсутствует

методика оценки риска оползневого для принятия взвешенного проектного решения на отдельном участке; до сих пор не установлена однообразная терминология; методы расчетов устойчивости и удерживающих конструкций практически не отражают реальных особенностей напряженно-деформированного состояния грунта в различных частях массива, основываясь на допущениях.

Таким образом, актуальность тематики исследований и масштаб проблемы вытекают из практики проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений.

Цель работы - совершенствование методов расчета и проектирования мероприятий и конструкций по инженерной защите транспортных природно-технических систем для обеспечения их безопасности при строительстве и эксплуатации в экстремальных природных условиях проявления оползней. Задачи исследований:

• систематизировать и проанализировать фактические и архивные материалы по проблемам изысканий и проектирования противооползневых мероприятий и конструкций на транспортных сооружениях;

• выдвинуть основные направления инженерной защиты транспортной природно-технической системы в горных районах;

• усовершенствовать методы расчета устойчивости грунтовых массивов в плоской и пространственной постановке задачи, установив особенности их напряженно-деформированного состояния по глубине и протяженности;

• исследовать закономерности взаимодействия свайных подпорных конструкций и грунтовых массивов;

• разработать методы расчета свайных противооползневых сооружений в соответствии с результатами экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния грунта в околосвайном пространстве при различных нагрузках;

• разработать и внедрить высокоэффективные противооползневые конструкции защиты от оползневых воздействий участков транспортных сооружений и способы их устройства в особых инженерно-геологических условиях;

• создать и научно обосновать принципы и методы конструктивных решений защиты транспортных природно-технических систем от оползневых воздействий.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались методы системного и статистического анализов, теорий подобия, планирования эксперимента, предельного равновесия и упругости, лабораторное и математическое моделирования, программирование.

Достоверность результатов обоснована корректным использованием общепринятых математических и статистических методов, выполнением численных экспериментов и математического моделирования, верификацией предлагаемых моделей, практической реализацией разработанных методов и конструкций; подтверждается:

- результатами большого объема комплексных исследований по изучению проявления оползневых явлений на транспортных сооружениях, отдельно стоящих объектах и подземных трубопроводах, выполненных в течение 23 лет на 140 объектах инженерной защиты;

- соответствием результатов физического моделирования процессов взаимодействия грунтового оползневого массива и свайных рядов удерживающих сооружений натурным данным;

- положительными результатами внедрения конструкций противооползневых сооружений и методов расчета устойчивости склонов;

- включением рекомендаций автора в действующие нормативно-методические документы.

Научная новизна заключается в разработке новых направлений при проектировании мероприятий и конструкций инженерной защиты линейных и отдельно стоящих транспортных сооружений от оползневых воздействий, на основе комплексного взаимодействия научных основ и практических методов, обеспечивающих безопасную работу природно-технических систем в горных районах.

Новыми результатами являются:

• методы расчета устойчивости оползневых грунтовых массивов сложной и неоднородной конфигурации в плоскости и пространстве, основанные на установленных методом линий скольжения функциях межотсековых сил, учитывающих особенности напряженно-деформированного состояния в различных частях;

• метод определения в процессе инженерных изысканий расчетных значений прочностных свойств оползневых глинистых грунтов

и диапазона их изменчивости на основе полученных эмпирических коэффициентов;

• метод определения оползневого давления на ярусы свайных удерживающих конструкций с учетом их взаимного влияния и отпора грунта, позволяющий получать рациональные параметры сооружений;

• метод расчета свайных одно- и многорядных противооползневых конструкций, учитывающий экспериментально установленные закономерности взаимодействия свайных рядов с массивом грунта, основанный на совместных решениях статически и кинематически неопределимых задач теории пластичности на годографе скоростей и в физической плоскости и обеспечивающий проектирование рациональных конструкций защиты транспортных сооружений в горных условиях;

• методы диагностирования участков транспортных сооружений и оценки оползневого риска, включающие методику балльных коэффициентов - для планирования объемов работ и расстановки приоритетности мероприятий, определение величины комплексного показателя факторов риска - для обоснования варианта инженерной защиты, обеспечивающего функционирование конкретной транспортной природно-технической системы на приемлемом или допустимом уровне риска;

• усовершенствованные направления управления оползневым риском для своевременного принятия необходимых и достаточных мер инженерной защиты транспортных сооружений;

• высокоэффективные конструкции инженерной защиты транспортных сооружений от воздействия оползней, разработанные, запатентованные, апробированные и реализованные при строительстве в экстремальных природных условиях;

• концепция противооползневой защиты транспортных сооружений на всех стадиях изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее основные положения в течение ряда лет используются в процессе разработки противооползневых мероприятий, обеспечивающих инженерную защиту сотен участков автомобильных и железных дорог, отдельно стоящих объектов. Предложенные методы расчетов устойчивости склонов в плоскости и пространстве, оползневых

давлений и свайных элементов рядов повышают достоверность результатов, способствуют разработке экономически рациональных противооползневых конструкций, обеспечивают надежность работы грунтового основания транспортных сооружений в периоды строительства и эксплуатации.

Реализация результатов работы осуществлена на оползнео-пасных участках транспортных сооружений:

• автомобильных дорог федерального и регионального значения в Краснодарском крае: Джубга - Сочи, Обход г. Сочи, Адлер -Красная Поляна, Горячий Ключ - Хадыженск, Майкоп - Туапсе, Анапа - Варениковская, п. Лазаревское - а. Тхагапш, Армавир -Николаевская, Хоста - Верхняя Хоста и других;

• железных дорог: Туапсе - Адлер, Адлер - Аэропорт;

• порталов тоннелей: Красно Полянского, на обходе г. Сочи.

• подъездных автомобильных дорог к: газопроводам Россия -Турция, Адлер - Красная Поляна; нефтепроводам КТК, Тихорецк -Туапсе, Крымск - Грушовая, Сахалин-2; аммиакопроводу «Тольят-тиазот»; опорам BJI и подстанциям ОАО «Кубаньэнерго».

Использование положений диссертационной работы в строительстве подтверждено соответствующими актами о внедрении результатов исследований.

Апробация диссертации. Основные положения и результаты исследований представлены на Российских и международных конференциях, семинарах, симпозиумах и первом всемирном оползневом форуме, среди которых: XI European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering (Copenhagen, 1995); Строительство в прибрежных курортных регионах (Сочи, 1996, 2003); VII International Symposium on Landslides (Trondheim, Norway, 1996); 30* International geological Congress (Beijing, China, 1996); International symposium Engineering Geology and the Environment (Athens, Greece, 1997); XI и XIII Danube-European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (Porec, Croatia, 1998; Ljubljana, Slovenia, 2006); Повышение надежности и долговечности автомобильных дорог и искусственных сооружений (Краснодар, 2000); Влияние сейсмической опасности на трубопроводные системы в Закавказском и Каспийском регионах (Москва, 2000); 8- International Symposium on Landslides (Cardiff, UK, 2000); Геотехника. Оценка состояния оснований и сооружений (Санкт-Петербург, 2001); Interna-

tional Conference on Landslides - Causes, Impacts and Countermea-sures (Davos, Switzerland, 2001); Technical and Economic risk estimation (Graz, Austria, 2002); Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог (Краснодар, 2002); Тоннельное строительство России и стран СНГ в начале века: Опыт и перспективы (Москва, 2002); Риск -2003, 2006 (Москва, 2003, 2006); XIII European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (Prague, Czech Republic, 2003); Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство (Санкт-Петербург, 2003); V и VII Российские национальные конференции по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию с международным участием (Сочи, 2003, 2007); Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации фундаментов, мостов и автомобильных дорог (Пермь, 2004); III и IV Международные конференции. - Городские агломерации на оползневых территориях (Волгоград, 2005, 2008); Город и геологические опасности (Санкт-Петербург, 2006); ECI Conference on Geo-hazards. (Lillehammer, Norway, 2006); Advances in Transportation Geotechnics (Nottingham, UK, 2008); 10- International Symposium on Landslides (Xian, China, 2008); The First World Landslide Forum (Tokyo, Japan, 2008); ГЕОРИСК - 2009 (Москва, 2009).

За предложение, исследование, внедрение новых рациональных конструкций противооползневых сооружений автор в 2009 году награжден дипломом имени С. Б. Ухова РОМГГиФ "За оригинальное инженерное решение и научное обоснование проекта в практике устройства оснований, фундаментов и подземных сооружений".

Публикации.

По теме исследования опубликовано 116 научных работ, включая 2 монографии, 17 статей в 9 журналах, рекомендованных ВАК, 16 авторских свидетельств и патентов на изобретения, 3 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ. Диссертант является одним из соавторов территориальных строительных норм Краснодарского края - СНКК 22-301-2000* (ТСН 22302-2000*). Под научным руководством автора и по тематике исследования выполнены и защищены кандидатские диссертации Е. В. Безугловой (2005 г.) и Ф. Н. Деревенцом (2006 г.).

Личный вклад автора состоит в решении научно-практических задач обеспечения инженерной защиты и поддержа-

ния безопасной работы объектов в сложных инженерно-геологических условиях. Автору принадлежит выбор направления исследований, постановка задач, разработка методов, личное проведение работ, обработка и интерпретация результатов. Соавторы принимали участие в обсуждении корректности поставленных задач и теоретических выводов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Концепция противооползневой защиты, базирующаяся на управлении оползневым риском на каждой стадии изысканий и проектирования, позволяет обосновывать необходимые мероприятия для безопасной эксплуатации транспортных сооружений.

2. Пространственное напряженно-деформированное состояние грунтовых массивов определяется установленными функциями распределения межотсековых сил, имеющих в верхней части склонов (откосов) экспоненциальный вид, а в нижней - четверть-синусоидальный, а также эмпирически полученными коэффициентами, обосновывающими значения прочностных показателей грунтов и диапазон их изменчивости.

3. Совершенствование методов расчета и повышение надежности противооползневых конструкций достигается последовательной реализацией этапов:

• лабораторного моделирования с установлением закономерностей напряженно-деформированного состояния грунтов в межсвайном пространстве;

• аналитического моделирования геомеханических процессов взаимодействия свайных рядов с грунтом оползней;

• определения расчетного оползневого давления на сооружения с учетом условий непродавливания и отпора грунта, а также взаимного влияния ярусов.

4. Внедрение разработанных и запатентованных рациональных конструкций противооползневой защиты обеспечивает безопасное функционирование транспортных природно-технических систем в стесненных условиях горных районов.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа изложена на 380 страницах, состоит из введения, пяти разделов, заключения, основных выводов, списка используемой литературы (240 наименований), приложения и содержит 165 рисунков и 23 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность и практическая значимость темы, задано направление исследований, определена цель.

В первом разделе приведен обзор и анализ литературных источников по теме диссертации, проиллюстрированы примеры оползневых проявлений с деформациями транспортных объектов, выделены причины и факторы смещений грунтов, представлены классификации и механизмы оползней, рассмотрены типы противооползневых мероприятий, методы их расчета и условия работы. Выявлены проблемы расчета и проектирования противооползневых мероприятий.

Во втором разделе выявлены причины оползней на транспортных сооружениях, проанализирована изменчивость механических свойств глинистых грунтов, рассмотрены терминологические понятия и факторы оползневой опасности и риска; в соответствии с результатами натурных и расчетных исследований, разработаны методы оценки риска природно-технических систем.

Результаты обследования более ста участков автомобильных дорог в г. Сочи показали, что смещению грунтов откосов и деформациям земляного полотна способствовали:

- выветривание - отмечено на 57% процентах изученных склонов;

- эрозия временными и постоянными водотоками - 40%;

- выход подземных вод на поверхность - 53%;

- техногенные причины (сброс продуктов выветривания на низовой откос, неправильная организация водоотвода и пр.) - 53%;

- водонасыщение грунтов - практически 100% случаев.

Анализ материалов визуальных обследований, инженерных изысканий и результатов расчетов устойчивости склонов и откосов послужил основой исследований механических свойств оползневых глинистых грунтов и их изменчивости в пространстве. Выполнена статистическая обработка результатов лабораторных испытаний, представленных выборкой порядка 500 монолитов, отобранных с различных участков в Краснодарском крае:

1. Подтверждена гипотеза о нормальном распределении: • совокупность полученных испытаниями на срез значений сцепления с и угла внутреннего трения <р, в основном, подчиняется закону нормального распределения или стремится к нему (рис. 1).

140

/ \

-срез

неконсолидированный при водонасыщении

-срез

«плашка по плашке»

Сцепление, с. кПа

Рис. 1. Типовые гистограммы распределения величин сцепления оползневых грунтов

2. Установлены закономерности:

• отклонение кривой распределения от нормальной формы присуще неоднородным грунтам (техногенным, щебенистым глинам и т. п.) или имеет место при малой выборке;

• прочностные показатели грунтов в области подготовленной поверхности смещения имеют малую изменчивость: в среднем, величины сцепления и угла внутреннего трения, полученные на образцах срезами неконсолидированным при водонасыщении и «плашка по плашке», отличаются в два и более раза;

3. Получены эмпирические параметры: «коэффициенты перехода» - для определения значений сцепления и угла внутреннего трения, соответствующих моменту смещения, на основе нормативных значений для двух схем ускоренного среза:

■ неконсолидированный (нк) срез при водонасыщении:

^ по сцеплению К снк- 4,16;

^ по углу внутреннего трения К„к= 2,94;

■ срез по подготовленной и смоченной поверхности («плашка по плашке», пп):

^ по сцеплению К спп = 1,47;

^ по углу внутреннего трения К0пп = 1,27.

4. Определены зависимости:

соотношения между вычисленными по «коэффициентам перехода»

значениями прочностных показателей и стандартными девиациями (Ж) - величинами отклонений: ^ для сцепления: ££>/с = 0,184;

для угла внутреннего трения: БП/у = 0.141, что уточняет вероятный диапазон изменчивости.

Результаты исследований апробированы в процессе выполнения расчетов устойчивости и оценки оползневой опасности. Рекомендованы для практического применения в проектировании противооползневых мероприятий. Сравнение полученных результатов с фактическими инженерно-геологическими условиями показало хорошую сходимость и обоснованность. Анализ состояния осваиваемых склонов с позиций оценки оползневой опасности является основой для оценки риска, позволяет комплексно выявить сложность инженерно-геологических условий строительства транспортных сооружений и определить масштаб возможных последствий.

Для обеспечения безопасности функционирования природно-технических систем типа «основание - сооружение», «грунтовый массив - удерживающее сооружение - транспортное сооружение» усовершенствованы методы качественной, полуколичественной и количественной оценки, а также управления оползневым риском, в зависимости от изученности условий, стадийности проектирования и экономической целесообразности:

1. Качественный подход.

Предназначен для принятия предпроектных решений при минимуме инженерно-геологических данных. Представлен графиками, отображающими факторы отдельных составляющих риска (риск строительных работ, движения транспорта и др.), которые выражаются качественными терминами «высокий», «средний» и т. п., а также укрупненную стоимость вариантов инженерной защиты. Итоговый график соответствует интегральным относительным величинам рассмотренных факторов, выраженных в процентном соотношении. Выбор мероприятий обосновывается наименьшей величиной интегрального качественного параметра риска.

2. Полуколичественный подход.

Позволяет в сжатые сроки выявить наиболее опасные участки первоочередных мероприятий инженерной защиты, их типы и необходимый комплекс, планировать объемы работ, определять приоритеты на стадии проект. Представляет собой систему оценки по

пятибалльной шкале степени проявления факторов, определяющих оползневую опасность и риск, таких как: категория дороги; состояние дорожного полотна; наличие трещин отрыва; высота откоса; инженерно-геологическая группа пород; крутизна откоса; протяженность вдоль дороги; интенсивность проявления эрозии и выветривания; ориентировочная мощность оползня; деятельность поверхностных и подземных вод; залесенность откоса; проявление неблагоприятных процессов на противоположном откосе; визуальное состояние сооружений инженерной защиты; угроза объектам; техногенный фактор; возможные последствия оползня. По величине относительного интегрального показателя риска участки классифицируются по категориям, как представлено в таблице 1.

Таблица 1.

Показатели полуколичественной оценки оползневого риска

Суммарный балл Категория риска Качественный показатель

17-26 V низкий

27-43 IV пониженный

44-60 III средний

61-77 II повышенный

78-85 I высокии

3. Количественные подходы: основанные на комплексном анализе основных факторов риска, обеспечивают выбор целесообразных противооползневых мероприятий.

Первый метод. Представляет собой расчетно-графическое определение приемлемости противооползневых мероприятий на основе вычисления комплексного показателя риска (КНР):

КЛР = (КК + ВО + Ст+ВЛ+Э)/п, (1)

где КПР ~ относительный комплексный показатель риска, %;

КК- качественная категория (высокий, средний, низкий риск);

ВО - вероятность обрушения (по расчетам устойчивости);

Ст - относительная стоимость защитных мероприятий;

ЛЯ - вероятность обрушения после проведения мероприятий;

Э- эксплуатационный риск;

п - количество показателей, используемых в расчете.

Второй метод. Обосновывает выбор и разработку противооползневых мероприятий по критериям «оптимального» и «приемлемого» рисков. Используется графическая форма, представляющая

три кривые: вероятности обрушения грунтов, стоимости защитных мероприятий и интегральной относительной величины «риск с действием». Категория ответственности защищаемого объекта учитывается посредством поправочного коэффициента. «Оптимальный риск» соответствует экстремуму - наименьшей величине суммарного относительного показателя «опасность+стоимость». «Приемлемый риск» - ближайшему к оптимальному варианту.

В третьем разделе описаны разработанные методы определения коэффициента устойчивости в плоской и объемной постановке. Показана рациональность применения пространственных расчетов для сложных и неоднородных конфигураций грунтовых массивов.

Численными расчетами по программе «Скольжение», на которую получено свидетельство об официальной регистрации, установлено, что в верхней части (растянутой зоне) оползня нормальные напряжения имеют отрицательные значения (рис. 2а). Этим объясняется наличие трещин отрыва. Определение их глубин и расстояний до бровок срыва делает возможным исключать такие участки в расчетах устойчивости, так как нескальные грунты практически не работают на растяжение. В низовой (сжатой) зоне нормальные напряжения увеличиваются с глубиной (рис. 26). Эпюра представляет собой криволинейную трапецию с экстремумом, расположенным на некотором расстоянии от поверхности скольжения.

Рис. 2. Графики распределения по глубине в = 20° безразмерных нормальных напряжений ах / с в = 30° в растянутой (а) и сжатой (б) зонах при в = 40° изменении значений углов откоса в от 20° до 50° в = 50° (сцепление с = 20 кПа; угол внутреннего трения <р= 20°; коэффициент перового давления г„ = 0,5)

Анализ полученных зависимостей показал, что оползневым массивам с определенными параметрами (уклоном, поровым давлением, величинами с и <р) соответствуют различные формы поверхностей скольжения. Синусоидальная форма межотсековых силовых функций (МСФ), в первом приближении, имеет место лишь в основании откоса, т. е. в сжатой зоне. В области, примыкающей к растянутой зоне, отношения касательных и нормальных межотсековых сил экспоненциально уменьшаются вниз по склону (рис. 3).

0,5 -

0,4 ' 0,3

1

0,2

0,11

I

0,0 —г—

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2С 0 10 20 30 40

(а) х, м (б) х, м

_ в = 50° Р"с. 3. Графики межотсековых силовых Дх)

О = 40° функций в растянутой (а) и сжатой (б) зонах

------- в = 30° при изменении значений в от 20° до 50°

------------- в = 20° (<р = 20°; ги = 0,5; с = 20 кПа)

Установленные зависимости реализованы в разработанном методе построения полей линий скольжения оползня, преимуществом которого является существенное уточнение границ растянутых и сжатых областей, следствием - возможность задания функций межотсековых сил, изменяющихся по протяженности склона, результатом - получение приближенных к фактическим расчетных величин коэффициента устойчивости и оползневого давления на противооползневые сооружения.

Признаками, когда при анализе устойчивости склонов рационально использовать трехмерные расчеты, являются: несимметричность массивов в плане и по глубине; превышение ширины над длиной оползневого тела в два или больше раз; локальные пригруз-ки в голове и разгрузки в языке; изменения порового давления.

Аналогично методам отсеков в плоских задачах, наиболее применимы для практики пространственные методы, учитывающие

предельное равновесие колонок (призм) грунта. Трехмерные коэффициенты устойчивости из условия равновесия моментов F™ и сил F/ могут быть определены, соответственно, суммированием моментов относительно оси вращения и проецированием сил на горизонтальную плоскость:

Е Y,(Ac + N tg<р - U tg<р)(cosах dy + sin ах dx)

рт — т п___.

3 £ ^{Ncosexdy+Ncose dx+Wdx) ' ^

р/ = ™_5_

' (3)

т п

где N - сила, перпендикулярная основанию колонки; \У - вес колонки грунта; V - силы порового давления в основании колонки; ах - угол между горизонтом и касательной силой в основании отсека, в направлении перемещения; с - эффективное сцепление грунта; (р - эффективный угол внутреннего трения; А - площадь основания колонки; dx - плечо проекций сил на ось х; dy - плечо проекций сил на ось ;у; вх - угол между горизонталью и нормальной силой в основании колонки (в направлении перемещения); ву - угол между горизонталью и нормальной силой в основании колонки (в направлении, перпендикулярном перемещению), тип- количество колонок похчу направлениям, соответственно.

Уравнения (2) и (3) нелинейны, потому что И- функция Р™ и . Для определения объемного коэффициента устойчивости массива ^з используется итерационная, с обратной заменой, процедура. Решение существенно зависит от задания функций взаимодействия межколонковых сил, полученных на основе теории предельного равновесия.

Достоверность уточненного трехмерного метода проверена на тестовых примерах. В одном из них задается шаровая поверхность глинистого грунта (рис. 4). Метод, адекватно отражающий характер распределения напряжений в оползневом массиве, оценен (табл. 2) сравнением значений трехмерного коэффициента устойчивости тестовой задачи, полученных различными подходами и исследова-

теля ми. Компьютерное моделирование предельного равновесия колонками с учетом выведенных зависимостей обеспечивает соответствие замкнутому решению ЭИуел^г.

Рис. 4. Шаровая поверхность тестовой задачи:

• уклон 1:2;

• с lyR = 0,1;

• у= 10 кН/м3;

• <р= 0°

Таблица 2.

Сравнение результат устойчивости для ша ов расчета пространственного коэффициента ровой поверхности скольжения

Авторы Метод F3 %

Baligh и Azzorn (1975) Аналитический 1.402 1,82

Gens и др. (1988) Аналитический , 1,402 1,82

Hungr и др. (1989) Метод колонок (аналог Бишопа) 1,422 3,27

Lam и Fredhmd (1993) 540 колонок Метод колонок (аналог GLE) 1,402 1,82

Lam и Fredlund (1993) 1200 колонок Метод колонок (аналог GLE) 1,386 0,65

Chen и др. (2001) Теорема о верхнем пределе 1,422+ 1,480 3,27+ 7,48

Silvestri (2006) Аналитический 1,377 -

Gitirana и др. (2008) МКЭ при коэффициенте Пуассона ц = 0,1+0,49 1,396+ 1,438 1,38+ 4,43

Предлагаемый метод Метод колонок с: - const функцией; - half-sine функцией 1,385 ] ,3 80 0,58 0,22

Предлагаемый метод Метод колонок (с 3-диапазонной функцией) 1,377 _

Построение полей изолиний межколонковых сил в трехмерной постановке (рис. 5) дает возможность получать значения оползневого давления в пространстве для склонов любой конфигурации.

Основные положения метода реализованы в разработанной программе Slope 3D, на которую получено свидетельство об официальной регистрации. Область применения распространяется на массивы с любыми неоднородностями.

Рис. 5. Изолинии нормальных межколонковых '^шШШш' сил для шаровой

ч . 0.

поверхности тестовой задачи

икквтявк: ■ -■: ■.-■;<•:

Пример поверхности скольжения оползня на 6 км автомобильной дороги Хоста - Верхняя Хоста, сочетающей участки эллипсоида вращения и плоские, показан на рисунке 6.

Рис. 6. Комбинированная поверхность скольжения оползня на автомобильной дороге Хоста - Верхняя Хоста

В четвертом разделе представлены результаты лабораторных и численных исследований процессов продавливания грунта между сваями противооползневых конструкций. Описан уточненный метод определения оползневого давления на ярусы сооружений с учетом отпора грунта.

На основе примененного в исследованиях метода моделирования эквивалентными материалами с использованием геометрических и прочностных критериев подобия получены качественные картины деформирования грунта и оценены предельные оползневые давления. Выявлено, что характер деформаций грунта между сваями рядов, расположенных перпендикулярно движению, подобен картине прессования через криволинейную матрицу с образованием пластических зон в виде двух смыкающихся лепестков (рис. 7). При уменьшении угла встречи а между свайным рядом и направлением движения оползня общая точка лепестков перемещается по направлению к вышерасположенному по склону элементу. По достижении его двухлепестковая зона преобразуется в одноле-пестковую с поверхностью сдвига вдоль границы лепестка.

Для свайных рядов удерживающих сооружений предельное давление продавливания д возрастает при увеличении степени обжатия Я = Я/г/, где Я - шаг свайных элементов, с1 - диаметр свай. Резкое снижение величины давления на элементы обтекаемых сооружений происходит при уменьшении угла встречи а до 70°. Таким образом, определена рациональность использования конструк-

Плоское установившееся течение описывается системой телеграфных уравнений:

ций защитных свайных рядов, расположенных под углами, незначительно отличающимися от прямого к направлению движения оползня.

д2х д^дп

дгу

+ ? = 0.

61; дг}

Фундаментальное решение метода граничных элементов для

задач теории пластичности имеет вид:

/л- о \ '

I

ду _

ОТ) ОТ]

•Пр +

ду -5

ав=о,

(5)

где В - граница пластической области, п? и пг] - проекции на характеристики £ и 77 внешних сил, действующих по нормали к поверхности В, £ = Л - функция Бесселя первого рода нулевого порядка. Фундаментальное решение позволяет, интегрируя выражения по соответствующим заданным исходным границам, получать координаты искомых точек, не рассчитывая всего поля характеристик.

При расположении ряда свай к направлению движения оползневых масс под углом отличным от прямого, направление вектора скорости жесткой зоны известно лишь на входе в пластическую область. Суть разработанного нами комбинированного метода решения статически и кинематически неопределимой задачи заключается в поиске совместных решений на годографе скоростей и в физической плоскости с последовательным приближением к единственному решению, удовлетворяющему условиям неразрывности. Результатом расчета является несимметричная двухлепестковая область пластических деформаций (рис. 8). Качественное подобие полей деформаций, полученных расчетным путем и экспериментально, позволяет судить о достоверности принятой модели.

Вдоль граничной линии скольжения на входе в пластическую область элементарные силы сг и с уравновешиваются оползневым давлением д, а на выходе - отпором грунта д0: ■■¡¡т.в+ = д-Н,

где - результирующее внешнее усилие, действующее на участке Я, определяемом шагом свай в ряду, <Дг - элементарный отрезок дуги линии скольжения <Цо, расположенной между точками В я О, в- угол наклона линии к оси х в точках, с-среднее нормальное напряжение в этих же точках.

при обжатии 1/Я = 3 для угла встречи а= 78° между рядом свай и направлением движения оползня

С учетом граничных условий:

-¡0ф>+

хё ~хс

<?0 (Н-сГ)

\У{~Уо У$~Уо Уп~Уо Уп~Уо) 1

Зависимости предельного давления продавливания д и составляющих давления на сваи Ь и В от шага свай показаны на рисунке 9. Предельное расстояние между удерживающими элементами:

Ш-с-к.

■ср

1,2

(8)

где кср - средняя мощность смещающегося грунта в сечении удерживающего сооружения, Еоп - оползневое давление.

Численными экспериментами методом конечных элементов подтверждено образование в районе свай зоны в виде смыкающихся лепестков. Изменение напряженно-деформированного состояния грунта в процессе нагружения характеризуется тремя фазами: уплотнения, местных сдвигов и пластического течения. На основании анализа зон пластических деформаций предложена классификация удерживающих сооружений: один ряд свай (прямой или ломаный); полуторорядное сооружение; двухрядное сооружение; два отдельно стоящих ряда свай; отдельно стоящие упоры.

ч

в,00

о

2

3

1т

4

5

6

40 50 60 70 80 90 »(град)

(а)

(б)

Рис. 9. Зависимости: (а) -предельного давления продавливания д от степени обжатия 1/Д (1 - по Р. Хеннесу; 2 - по Я Я. Маслову, 3 - по К. Ш. Шадунцу; 4 - по предлагаемой методике); (б) - составляющих давления (Ь - вдоль ряда, В - поперек) на сваи от угла встречи а

Численно установлены предельный шаг свай в ряду и расстояние между рядами из условия совместного сопротивления продав-ливанию грунта. Зависимости предельных давлений от параметров сооружения и свойств грунтов имеют характерные экстремумы и позволяют производить рациональный выбор конфигурации.

Существующие подходы к оценке распределения давлений между ярусами сооружений на протяженном склоне основаны на множестве приближений и допущений. Согласно предложенному определению, «оползневое давление - это давление грунта склона, находящегося в состоянии нарушения равновесия, с учетом обеспечения необходимого коэффициента запаса», разработан уточненный метод расчета.

При определении величин оползневого давления на сооружения реакцию конструкции Ра на часть оползневого тела, расположенную выше по склону, будем считать силой удерживающей и прибавлять к сумме удерживающих сил (рис. 10). Давление конструкции Рь на нижележащую часть оползневого массива прибавляем к сумме сдвигающих сил. С учетом возведения одного или несколь-

ких ярусов сооружений, коэффициент устойчивости рассматриваемого участка оползневого тела из условия равновесия всех сдвигающих и удерживающих сил определяется как

т.п.

, ? (9)

I Г/ +

где г - номера отсеков модели оползня; т - общее количество отсеков; у' - номера сечений расположения ярусов сооружений; Л, - удерживающие силы; Т, - сдвигающие силы.

Соответственно, составляющие оползневого давления:

-.р^АР^^Я!, (10)

+ (11) Ч/=а ) "у 1=а

где а и Ь - номера первого и последнего отсеков у'-й части оползневого тела между у-1 и у ярусами сооружений (рис. 10); /-} - коэффициент запаса для]-й части оползневого тела.

оползневых давлений на многоярусные свайные сооружения

Аналогично, из условия равновесия моментов

т п

Р = й_

т т п '

IГ +

1=1 №

а составляющие оползневого давления

У А А ь

рУ _ -утт"! , oJ-'.. 1с V п"1 гат

ътг+р£ун 1/7-1 д;

1=а

Р7"1 =

/=а / 1=я

_1_ 1

Ум

(13)

(14)

где у - плечо составляющей оползневого давления в расчетном сечении (расстояние до точки вращения).

Для вычисления величин составляющих оползневого давления при заданном коэффициенте запаса с учетом всех удерживающих и сдвигающих сил уравнения (10-11,13-14) преобразованы до вида:

¿ЛГ, ота, +к ¿и-; + ¿О, г,ш/), +

\1=а ¡=а I=а

+ ,

; 1-а

Р] - Е к А' + -щ li)tg(pi]coscci ;

(15)

Ек + (#, -и,

¿Я,, зша, + £ £ Ж, + ¿£>, зтД.

(16)

Р1-п 41 I ^ /> + Е ^ *,+* I ^ + I А 4 +

ч!=а !=а 1=а 1=а

+ р£ УН ^ -Е [с,- /, + -

1

pH _

bm ~

S [ ci h + iN¡ - u¡ h) tg 9i h + PJn, Уj

FJ

+ Í Wi xi+kí Wi e{ + Í Ц d,]\ — vJ=a i=a i=a i=a J J .Уу-1

где Ж- вес грунта в отсеке; Ы- нормальная сила в основании отсека; И - результирующая внешней нагрузки; к - коэффициент сейсмичности; / - длина основания отсека; а - угол наклона основания отсека к горизонту; ¡3 - угол наклона силы £> к вертикали; г, /, х, е, й - плечи сил: удерживающих Я, нормальной ЛГ, веса отсека ¡V, сейсмической к\¥. результирующей внешней Д соответственно.

Нормальная сила N в основании г'-го отсека

Nt = + D¡ cosßj

■n

1

FJ

(19)

cosa,- +

sinar,tgfl '

FJ

где X - вертикальные составляющие межотсековых сил (индексы Ь и К означают левые и правые стороны отсеков, соответственно), которые связаны с горизонтальными составляющими Е соотношением Моргенштерна - Прайса:

Х = Л-/(х)-Е. (20)

С другой стороны,

(

= Е[ + N,

sm a¡ -

tg (pj •cos ai

\

FJ

+

+ c' lt eos ce, + kW¡ + D, sin ßi

(21)

FJ

Разность Pj и Ру определяет оползневое давление в расчетном j-u сечении. Конечная система уравнений (15-18) с учетом (19-21) решается с помощью последовательных приближений.

В пятом разделе представлена реализация предлагаемых технических решений, принципов и методов в процессе разработки инженерной защиты реальных геотехнических объектов от оползневых воздействий. Разработаны новые экономически-целесообразные противооползневые конструкции. Выдвинуты основные направления противооползневой защиты объектов на основе управления оползневым риском.

Разработанные методы оценки оползневого риска реализованы на ряде ответственных объектов:

1. Качественный метод.

Технические предпроектные предложения по защите участка автомобильной дороги на обходе г. Сочи в районе южного портала тоннеля № 2 включали пять вариантов с возможностью демонтажа существующего сооружения при различных способах его усиления, а также новые мероприятия. Для принятия решения по инженерной защите для каждого варианта (рис. 11) определялись суммарные относительные показатели: категории риска, стоимости мероприятий, риска строительных работ. Выбран вариант с наименьшей суммарной величиной качественного комплексного показателя.

12 3 4 Варианты

Рис. 11. Итоговый график качественной оценки оползневого риска на участке автомобильной дороги в обход г. Сочи в районе южного портала тоннеля № 2

2. Полуколичественный метод.

При выполнении диагностирования шестидесяти трех участков автомобильных дорог регионального значения в г. Сочи потребовалось в сжатые сроки произвести их классификацию по уровням оползневого риска, рекомендовать мероприятия и определить приоритетность эксплуатационных дорожных работ. По результатам полуколичественной оценки составлена карта оползневого риска, фрагмент которой представлен на рисунке 12.

I - высоки

II -ПОВЫШ1

III - средни

IV - пониже

V - низкий

Го л о в ж-

Рис. 12. Классификация участков автомобильных дорог в г. Сочи по уровням оползневого риска (фрагмент карты)

3. Количественный метод.

Первый способ. Представлен на примере оползневого участка автомобильной дороги Хоста - Верхняя Хоста. Предпроектными предложениями рассмотрены более десяти вариантов защиты, отличающихся конструктивными решениями и параметрами удерживающих сооружений, а также решениями и условиями прокладки новой трассы. На рисунке 13 приведен количественный график риска. Строительство противооползневых сооружений произведено в соответствии с вариантом инженерной защиты, имеющим минимальный комплексный показатель риска {КНР = 0,17), рассчитанным по формуле (1).

Второй способ. Реализован в процессе разработки противооползневых мероприятий на участке вдольтрассовой автомобильной дороги газопровода «Россия - Турция». График риска приведен на рисунке 14. При отсыпке насыпи из крупнообломочного грунта (окола) достигается «оптимальный» риск. «Приемлемый» уровень риска, то есть несколько большую величину суммарного относительного показателя, имеет вариант устройства в насыпи подпорного сооружения типа «Террамеш».

л0'875

I 0,75

| 0,625

6 7

7+

мониторинг-

Варианты

Рис. 13. График количественной оценки оползневого риска для участка автомобильной дороги Хоста - Верхняя Хоста, км 6

опасность + стоимость

<и

3

о, ю о

н о о

и«

н В?

о а

а>

га

снижение риска повышение надежности

Рис. 14. График количественной оценки оползневого риска

для участка вдолътрассовой автомобильной дороги газопровода «Россия - Турция» на ПК20+14 - ПК20+57

Примером реализации разработанной методики определения оползневого давления является также оползневой участок автомобильной дороги Хоста - Верхняя Хоста, км 6. Расчеты устойчивости выполнялись на основное (с учетом транспорта и изменения условий) и особое (сейсмика 9 баллов) сочетания нагрузок (рис. 17). На рисунке 18 приведены эпюры оползневого давления при различных нормированных коэффициентах запаса, принятых отдельно для верховой и низовой частей склона. На расчетное давление запроектировано сооружение из буронабивных свай длиной до 25 м в сочетании с контрбанкетом, обеспечивающим отпор грунта.

Рис. 17.

Расчетное сечение оползневого склона на участке автомобильной дороги Хоста -Верхняя Хоста, км 6

20 30 40 50 60 Координаты X, м

Рис. 18. Эпюры оползневого давления по предлагаемому методу

800 600 400 200 0

Многообразие оползней определяет необходимость разработки новых оригинальных подходов к обеспечению устойчивости: 1. Автомобильные и железные дороги, порталы тоннелей: ^ Противообвальная конструкция с демпферными устройствами, представляющая собой уголковую железобетонную подпорную стену, состоящую из лицевой и фундаментной плит (рис. 19).

п Позволяет значительно сни-

зить величину ударной нагрузки и скорость движущегося скального обломка, расширить пределы упругой податливости стены при ударном воздействии, способствуя увеличению времени удара и снижению динамической на-

грузки на конструкцию.

Рис. 19. Адаптирующаяся конструкция противообвальной стены (патент № 2250964)

^ Конструкция подпорной стены, включающая габионы, установленные на свайном ростверке, в котором закрепляются металлические фермы; боковое давление грунта воспринимается габионами и передается на фермы, что значительно увеличивает несущую способность подпорной стены (рис. 20). Внедрено на участках ПК52, ПК93 и южном портале Мацестинского тоннеля автомобильной дороги на обходе г. Сочи.

Рис. 20. Строящаяся габионная подпорная стена с системой подкосов в районе ПК52 автомобильной дороги на обходе г. Сочи (патент №2211287)

^ Противооползневая свайно-анкерная конструкция для защиты от глубоких фронтальных оползней (патент № 2246589). ^ Противооползневое сооружение с наклонными буронабивными сваями, расположенными вдоль откоса, для защиты автомобильных дорог при глубоких выемках (патент № 2121040). ^ Противооползневая конструкция из буроинъекционных наклонных свай, объединенных ростверком в пространственную систему жестких фигур (патент № 2269626).

^ Сооружение в форме складок, создающих стесненные условия для оползневого грунта (патент № 2272105).

^ Оригинальная конструкция из буронабивных свай и анкеров, пробуренных веером ниже по склону (патент № 2276232). ^ Свайное сооружение арочной формы (рис. 21).

Рис. 21. Арочное удерживающее сооружение на подъездной дороге к резервуарам нефтебазы «Грушовая», г. Новороссийск (патент № 2074288)

2. Другие линейные сооружения, в частности, трубопроводы: Противооползневое сооружение для защиты подземного трубопровода, включающее режущий элемент, снабженный механизмом поворота (патент № 2186907).

^ Противооползневое сооружение, включающее подземный трубопровод, закрепленный в оползневом массиве посредством анкерных креплений (патент № 2234572).

Способ сооружения подземного трубопровода на участках тектонических разломов - выполняется в железобетонных прямоугольных лотках, установленных в траншее, отрытой в грунте над зоной разлома по дуге или ломаной линии (патент № 2197667). ^ Способ подземной прокладки трубопровода большого диаметра по склон}' с устройством дренажа. Способствует осушению ополз-неопасных склонов при отрывке глубоких траншей (рис. 22).

^ Способ подземной прокладки трубопровода на участках тектонических разломов, включающий отрывку траншеи, установку в нее лотков из половинок утилизированных автомобильных шин, скрепленных друг с другом боковыми поверхностями (рис. 23).

Рис. 22. Способ прокладки трубопровода по склону в траншее с устройством дренажа (патент № 2170796)

Рис. 23. Способ подземной прокладки трубопровода на участках тектонических разломов (патент № 2264577)

3. Отдельно стоящие объекты: ^ Специальное сооружение в виде двугранных углов с вершиной, обращенной навстречу смещающемуся грунту (рис. 24) (а. с. № 1647081): не останавливая весь оползень, изменяет направление движения отдельных его участков.

^ Новая конструкция арочных фундаментов на склоне с тросами регулируемой длины и анкерами (а. с. № 1805171).

Рис. 24. Противооползневое сооружение в виде двугранного угла (буронабивные сваи, объединенные ростверком) у опоры № 14 ВЛ Псоу - Южная (а. с. № 1647081)

Эксплуатационную способность природно-технической системы можно оценить по трем граничным состояниям, соответственно которым назначаются допустимый уровень работы и срок эксплуатации до обследования и ремонта (табл. 3).

Таблица 3.

Критерии оценки состояния системы «грунтовый массив -транспортное сооружение»___

Состояние системы Удовлетворительное Неудовлетворительное Аварийное

Режим работы нормальный, без ограничений требуются дополнительные меры реальная угроза

Описание достаточная несущая и пропускная способность трещины отрыва, ползучесть глинистых грунтов склон динамически активен: захват обочины или проезжей части

Коэффициент устойчивости больше нормированного СНиП меньше нормированного СНиП меньше 1

Вероятность смещения более 5% -♦100%

Уровень управления риском недопущение негативных последствий уменьшение опасности и риска ликвидация последствий, предотвращение будущей опасности

Управление оползневым риском на транспортных сооружениях решает задачу выбора и согласования мероприятий, предотвращающих (или снижающих) оползневую опасность, со стоимостью и технологией их строительства, а также эксплуатационными мероприятиями для безопасности людей, защищаемых объектов и природной среды. Этот процесс периодически повторяющийся; с течением времени риск может изменяться, что требует пересмотра принятых решений.

Основные аспекты управления оползневым риском на объектах по стадиям изысканий и проектирования (проект, рабочая документация) приведены на блок-схемах (рис. 25, 26) и включают:

• выполнение инженерно-геологических изысканий соответственно стадийности;

• анализ оползневого риска с выходом на основные результирующие параметры, обосновывающие проведение (включая очередность по участкам) противооползневых мероприятий;

• разработка рабочих чертежей соответственно стадии проектирования;

• осуществление мероприятий по контролю уровня риска и, при необходимости, его уменьшению.

УПРАВЛЕНИЕ ОПОЛЗНЕВЫМ РИСКОМ

Реализация решений

[ Проведение мероприятий ( Надзор за строительством ( Диагностика /обследование

[Содержание объекта ( Организаци

я мониторинга

:н

/ Контроль

уровня риска

[ Мероприятия

[ Корректировка РД ( Научное сопровождение [ Мониторин

1НГ

Принятие \

решенни Г

Риск: - допустимый

- приемлемый

- недопустимый

Оценка риска

( Количественная

Полуколичественная

[ Средства управления

Анализ последствий

X

Непредвиденные ситуации Экологический ущерб Дефекты объекта Разрушение объекта Опасность для жизни

[ Качественная _Н

Изучение ■техноприродных условий —» Оценка оползневой опасности

* ♦

Рекомендации Распознавание угрозы Изыскания Визуальное обследование Сбор информации архивов л Прогноз Суждения Уязвимость объекта Расчеты устойчивости ^ Выявление неопределенностей

Рис. 25. Блок-схема этапов управления оползневым риском

Проектирование противооползневой защиты

Стадия

Предпроектные решения

Проект П

Изыскания ^

Анализ архивных материалов

Анализ рискщ

Качественный

-Топосъемка 1:500

- Геофизика

- Минимальная геология,

Полуколичественный

Рабочая документация

рд

Детальная геология

Л

Т

Показатели Д

Уровень: - высокий

- средний

- низкий

Результат ]},

- Сумма качественных параметров

- Карта ОГП

3

Проект

Типовые решения

Контроль риска

- Категория риска

- Картирование

Вариантное проектирование

- Мониторинг

- Научное сопровождение

- Корректировка

■ Вероятность обрушения - Затраты

—1Г

Комплексный показатель риска

Рабочая документация

У

у

Количественный

N

V

Рис. 26. Проектирование противооползневой защиты объектов на основе оценки и управления риском

Новые направления противооползневой защиты позволяют не только принимать взвешенные и обоснованные решения на любой стадии изысканий и проектирования, но и координировать мероприятия в периоды строительства и эксплуатации, не ограничиваясь стандартными действиями, оговоренными в нормативных документах. Основные направления инженерной защиты объектов от оползней представлены на блок-схеме (рис. 27) в виде системы действий, основанной на комплексном взаимодействии технических разработок с научным сопровождением.

Инженерные изыскания

Вероятностные и пространственные расчеты устойчивости

I ~

Оценка и управление оползневым риском

Проектирование

Строительство сооружений

X

Эксплуатация

- коэффициенты перехода -с, ср

- изменчивость

- вероятность обрушения

- Кую,Кую

- картирование

- комплексный показатель риска

- рациональные конструкции

- давление продавливания

- давление на ярусы

- научное сопровождение

- надзор

- мониторинг

- обследование

- содержание

Рис. 27. Новые направления инженерной защиты объектов от оползней

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Результаты выполненных исследований способствуют успешному проектированию мероприятий по инженерной защите транспортных сооружений от воздействия оползневых процессов при рациональном сочетании экономически целесообразных, обоснованных расчетом, конструктивных решений с методами управления оползневым риском на любой стадии изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации, так как:

1. Повышение точности расчетов устойчивости оползневых грунтовых массивов достигается оценкой их напряженно-деформированного состояния с учетом установленных закономерностей пространственного распределения межотсековых сил.

2. Предлагаемый метод определения расчетных параметров прочностных показателей оползневых глинистых грунтов и диапазона их изменчивости повышает полноту и достоверность данных инженерных изысканий.

3. Усовершенствованные методы расчета устойчивости грунтовых массивов в плоской и трехмерной постановках, реализованные в алгоритмах программ «Скольжение» и Slope 3D, имеющих свидетельства об официальной регистрации, позволяют последовательно решать ряд задач: построение полей линий скольжения; уточнение границ растянутых и сжатых областей; определение напряжений в массиве; вычисление коэффициента устойчивости.

4. Зависимость предельного оползневого давления от шага свай и ориентации сооружения на склоне определяется решением статически и кинематически неопределимых задач теории пластичности благодаря разработанному комбинированному методу расчета поля деформаций грунта, основанному на теории предельного равновесия и методе граничных элементов и заключающемся в совместной работе на годографе скоростей и в физической плоскости.

5. Предложена классификация удерживающих свайных сооружений, основанная на анализе зон пластических деформаций грунта в межсвайном пространстве; установлены предельные расстояния между сваями в ряду и между рядами, исходя из условия совместного сопротивления продавливанию при различных значения прочностных показателей оползневого грунта.

6. На основе положений теории предельного равновесия разработан метод определения оползневых давлений на удерживающие сооружения, учитывающий взаимное влияние ярусов и отпор грунта, реализованный в программном решении ЕАв, на которое получено свидетельство об официальной регистрации.

7. Разработанные методы оценки оползневого риска позволяют принимать целесообразные решения инженерной защиты транспортных сооружений на каждой стадии проектирования:

• на основе качественного подхода обосновывается комплекс предпроектных решений противооползневых мероприятий при минимальном объеме инженерно-геологических данных;

• полуколичественная оценка с использованием системы балльных коэффициентов позволяет в сжатые сроки производить классификацию участков по категориям риска, выполнять картирование территории, рекомендовать защитные мероприятия и определять приоритетность ремонтных работ на стадии проекта;

• в количественных методах наиболее полно раскрыта структурная взаимосвязь: «технические решения - факторы риска - надежность» посредством нового параметра «комплексный показатель риска»; реализован принцип разумного соотношения цены и качества для принятия инженерных решений с учетом категории ответственности объекта (дороги) на стадии рабочей документации.

8. Усовершенствованная концепция противооползневой защиты на основе управления риском, охватывает весь производственный процесс от инженерных изысканий до эксплуатации (включительно), отражает структурную взаимосвязь между всеми этапами работ и определяет тесное взаимодействие научных разработок, технических возможностей, экономической целесообразности и надежности в работе транспортных природно-технических систем.

9. Впервые предложенные и запатентованные эффективные конструкции позволяют обеспечить инженерную защиту транспортных сооружений от оползней различных типов в стесненных горных условиях.

10. Научная значимость, практическая востребованность, экономическая целесообразность представленных научных разработок подтверждаются эффективной работой запроектированных и построенных удерживающих конструкций, обеспечивающих инженерную защиту сотен ответственных объектов.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Научные статьи в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ

1. Анализ пространственной устойчивости оползневых склонов / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций // Разведка и охрана недр. - 1996. - № 6. -С. 21-24.

2. Взаимодействие свайных рядов с грунтом оползней / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1997. - № 2. -С. 2-6.

3. Применение метода конечных элементов для исследования взаимодействия грунтов оползня со сваями / С. И. Маций, Ф. Н. Деревенец // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2005. - № 4. - С. 8-12.

4. Взаимодействие оползневого грунта со сваями с учетом конфигурации удерживающего сооружения / С. И. Маций, Ф. Н. Деревенец // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2007. - № 2. - С. 8-12.

5. Исследование напряженного состояния оползневых массивов методом линий скольжения / С. И. Маций // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2007.- Вып. 1 (5).-С. 174-178.

6. Определение оползневого давления на свайные удерживающие сооружения / С. И. Маций, Ф. Н. Деревенец // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2007. - Вып. 2 (6). - С. 169-173.

7. Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах / С. И. Маций, Е. В. Безуглова // Геоэкология. - 2007. - № 6. - С. 537-546.

8. Оценка оползневого риска на основе методики наименьших потерь / А. Н. Богомолов, Д. В. Плешаков, С. II. Маций // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета: Серия: Строительство и архитектура. - 2007. - Вып. 8 (27). - С. 22-27.

9. Развитие метода определения оползневого давления на удерживающие сооружения / С. И. Маций // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. - 2007. - № 2. - С. 60-65.

10. Стабилизация оползневых смещений на основе оценки надежности и риска / С. И. Маций П Известия вузов: Строительство. - 2007. - № 10 (586).-С. 51-56.

11. Новые методологические подходы к определению степени оползневого риска в строительстве / С. И. Маций, Д. В. Плешаков // Известия вузов: Строительство. - 2008. - № 5 (593). - С. 93-98.

12. Уточнение способа определения величины оползневого давления / С. И. Маций // Гидротехническое строительство. - 2008. - № 1. - С. 14-17.

13. Факторы оползневого риска геотехнических систем / С. И. Маций // Промышленное и гражданское строительство. - 2008. - № 2. - С. 50-51.

14. Влияние сейсмических явлений на активизацию оползней / С. А. Шелестов, С. И. Маций, С. И. Шиян И Вестник Волгоградского госу-

дарственного архитектурно-строительного университета: Серия: Строительство и архитектура. - 2008. - Вып. 10 (29). - С. 64-67.

15. Диагностика оползневых участков автомобильных дорог на основе методики оптимального риска / Д. В. Плешаков, С. И. Маций // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета: Серия: Строительство и архитектура. - 2008. - Вып. 10 (29). - С. 200-205.

16. Защита территорий многоярусными свайными сооружениями / Р. В. Подтелков, С. И. Маций, Ф. Н. Деревенец, С. И. Шиян // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета: Серия: Строительство и архитектура. - 2008. - Вып. 10 (29). - С. 68-73.

17. Оценка пространственной устойчивости склонов / Д. В. Волик, С. И. Маций // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета: Серия: Строительство и архитектура. - 2008. -Вып. 10 (29).-С. 47-52.

Монографии

18. Противооползневая защита. / С. И. Маций. - Краснодар: АлВи-дизайн, 2010. - 288 с. - ISBN 978-5-91111-014-7.

19. Управление оползневым риском. / С. И. Маций, Е. В. Безуглова. -Краснодар: АлВи-дизайн, 2010. - 239 с. - ISBN 978-5-91111-012-3.

Авторские свидетельства и патенты на изобретения

20. Устройство для моделирования взаимодействия фундамента с основанием: а. с. 1578561 СССР: (51)5 G 01 М 19/00 / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций, В. В. Раменский. - № 4472935/23-33; заявл. 11.08.88; опубл. 15.07.90, бюл. № 26.

21. Противооползневое сооружение: а. с. 1647081 СССР: (51)5 Е 02 Д 29/02 / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций, В. В. Елистратов. - № 4468100/33; заявл. 29.07.88; опубл. 07.05.91, бюл. № 17.

22. Фундамент: а. с. 1805171 СССР: (51)5 Е 02 Д 27/42 / К. Ш. Шадунц, С. И. Маний. - № 4914913/33; заявл. 08.01.91; опубл. 30.03.93, бюл. № 12.

23. Противооползневое сооружение: пат. 2074288 Рос. Федерация: (51) 6 Е 02 D 29/02 / Шадунц К. Ш, Летягин А. В., Маций С. И.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. -№ 94041715/33; заявл. 17.11.94; опубл. 27.02.97, бюл. № 6.

24. Противооползневое сооружение: пат. 2121040 Рос. Федерация: (51) 6 Е 02 D 29/02 / Шадунц К. Ш., Маций С. И.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. - № 97105790/03; заявл. 09.04.97; опубл. 27.10.98, бюл. № 30.

25. Способ прокладки трубопроводов по склонам: пат. 2170796 Рос. Федерация: (51) 7 Е 02 D 29/00, F 16 L 1/028, Е 02 D 31/08 / Шадунц К. Ш., Маций С. И.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. - № 99105181/03; заявл. 16.03.99; опубл. 20.07.2001, бюл. № 36.

26. Противооползневое сооружение для защиты подземных трубопроводов: пат.2186907 Рос. Федерация: (51) 7 Е 02 Б 31/08, 29/00, Б 16 Ь 1/028 / Шадунц К. Ш., Маний С. И., Смирнов С. Г.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. - № 2001116767/03; за-явл. 15.06.2001; опубл. 10.08.2002, бюл. № 22.

27. Подпорная стена: пат. 2211287 Рос. Федерация: (51) 7 Е 02 Б 29/02 / Шадуни К. 111., Маций С. И., Герштенцвейг С. Д., Пуголовок П. В., Смирнов С. Г.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. - № 2002112192/03; заявл. 06.05.2002; опубл. 27.08.2003, бюл. № 24.

28. Способ сооружения подземного трубопровода на участках тектонических разломов: пат. 2197667 Рос. Федерация: (51) 7 Б 16 Ь 1/028 / Шадунц К. Ш., Маций С. И. Кашараба О. В., Тархова Н. А., Смирнов С. Г.; заявители и патентообладатели: Шадунц К. Ш., Маций С. И., Кашараба О. В., Тархова Н. А., Смирнов С. Г. -№ 2000106485/06; заявл. 16.03.2000; опубл. 27.01.2003, бюл. № 3.

29. Противооползневое сооружение для подземных трубопроводов: пат. 2234572 Рос. Федерация: (51) 7 Е 02 Б 29/02, 31/08, Р 16 I 1/028 / Шадунц К. Ш., Маций С. И., Смирнов С. Г.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. - X» 2003109306/03; заявл. 01.04.2003; опубл. 20.08.2004, бюл. № 23.

30. Противооползневое сооружение: пат. 2246589 Рос. Федерация: МПК7 Е 02 Б 29/02, 31/08, 17/20 / Шадунц К. Ш., Деревенец Ф. Н„ Маций С. И.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. - № 2002120260/03; заявл. 25.07.2002; опубл. 20.02.2005, бюл. № 5.

31. Способ прокладки трубопроводов на участках тектонических разломов: пат. 2264577 Рос. Федерация: МПК7 Р 16 Ь 1/028 / Шадунц К. Ш, Ещенко О. Ю., Маций С. И.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. - № 2004108754/06; заявл. 24.03.2004; опубл. 20.11.2005, бюл. № 32.

32. Уголковая подпорная стена: пат. 2250964 Рос. Федерация: МПК7 Е 02 Б 29/02 / Шадунц К. Ш., Маций С. И., Деревенец Ф. Н., Кужель В, Н.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. - № 2003127183/03; заявл. 08.09.2003; опубл. 27.04.2005, бюл. №12.

33. Противооползневое сооружение: пат. 2269626 Рос. Федерация: МПК Е02Б 29/02, Е02Б 31/08 / Шадунц К. Ш., Маций С. И., Деревенец Ф. Н.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. - 2004131920/03; заявл. 01.11.2004; опубл. 10.02.2006, бюл. № 4.

34. Противооползневое сооружение: пат. 2272105 Рос. Федерация: МПК Е02Б 29/02, Е02Б 17/20 / Шадунц К. Ш„ Деревенец Ф. Н., Маций С. И.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет (ФГОУ ВПО Кубанский ГАУ). - № 2004133172/03; заявл. 12.11.2004; опубл. 20.03.2006, бюл. № 8.

35. Противооползневое сооружение: пат. 2276232 Рос. Федерация: МПК E02D 29/02, E02D 31/08, E02D 17/20 / Шадунц К. Ш., Маций С. И., Деревенец Ф. Н.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. - № 2002114318/03; заявл. 31.05.2002; опубл. 10.05.2006, бюл.№ 13.

Свидетельства об официальной регистрации программ

36. Engineering Analysis of Slopes (EAS) / С. И. Маций, Ф. Н. Деревенец // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006613559 от 13.10.2006.

37. Скольжение / С. И. Маций // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007614174 от 1.10.2007.

38. Slope 3D / С. И. Маций // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007614175 от 1.10.2007.

Публикации в других изданиях, материалах конференций

39. Исследование на моделях работы сооружений, обтекаемых оползневыми массами / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций // КСХИ. - Краснодар, 1990. -13 с. - Деп. в ВИНИТИ 25.02.91, № 879-В91.

40. Защита опор BJI от оползней / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций // Энергетическое строительство. - 1991. - № 10. - С. 39-40.

41. Взаимодействие свайных рядов с грунтом оползней / С. И. Маций // Автореф. дис.... канд. техн. наук: 05.23.02. - СПб., 1991. - 24 с.

42. Расчет напряженно-деформированного состояния оползневых грунтов на основе модели пластического течения / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций П Повышение эффективности сельскохозяйственного строительства в Краснодарском крае: тр./КубГАУ.-Краснодар, 1992.-Вып. 327 (355). - С. 41-47.

43. Расчет пластического течения оползневого грунта в зоне влияния противооползневого сооружения / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций // Повышение эффективности сельскохозяйственного строительства в Краснодарском крае: тр. / КубГАУ. - Краснодар, 1992. - Вып. 327 (355). - С. 48-55.

44. Прокладка магистральных нефтепроводов в оползнеопасных районах / А. И. Жиров, Б. В. Забулдин, С. И. Маций, К. Ш. Шадунц // Трубопроводный транспорт нефти. - 1996. - № 11. - С. 11-13.

45. Свайные фундаменты опор ЛЭП на оползневых склонах / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций // Тр. V Междунар. конф. по проблемам свайного фундаментостроения. - М., 1996. - Т. III. - С. 115-120.

46. Исследование реологических свойств грунтов оснований и оползнеопасных склонов / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций // Воплощение и развитие научных идей Н. Н. Маслова в практике строительства: сб. науч. тр. / МАДИ-ТУ.-М., 1998.-С. 203-211.

47. Защита трубопроводов в районах оползневых деформаций / С. И. Маций, К. Ш. Шадунц // Влияние сейсмической опасности на трубо-

проводные системы в Закавказском и Каспийском регионах: материалы междунар. симпозиума. - М., 2000. - С. 183-192.

48. Защита жилого дома от техногенного оползня - потока / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций // Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий: материалы междунар. симпозиума. - Екатеринбург, 2001.-С. 403-411.

49. Исследования свойств грунтов при проектировании тоннелей в сейсмических районах / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций, Э. Н. Амелина // Геотехника. Оценка состояния оснований и сооружений: тр. Междунар. конф. - СПб., 2001.-С. 70-75.

50. Обеспечение устойчивости участков порталов тоннелей автодорог Джубга - Сочи и Адлер - Красная Поляна / С. И. Маций, С. Г. Смирнов, К. Ш. Шадунц // Тоннельное строительство России и стран СНГ в начале века: опыт и перспективы: тр. Междунар. науч.-практич. конф. - М., 2002. -С. 152-155.

51. Анализ риска возникновения оползней на основе вероятностных расчетов / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций, Е. В. Безуглова // Проектирование, строительство и техническая эксплуатация зданий и сооружений: Сб. науч. тр. / КубГАУ. - Краснодар, 2002. - Вып. 396 (424). - С. 166-178.

52. Анализ степени риска при оценке устойчивости откосов насыпей площадок компрессорной станции / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций, Е. В. Безуглова, А. А. Пономарев // Оценка и управление природными рисками: материалы Всерос. конф. «Риск - 2003». - М., 2003. - Т 2. - С. 85-89.

53. Геотехнический мониторинг опор ВЛ в оползневых зонах городской застройки / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций, Е. В. Безуглова II Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство: тр. междунар. конф. по геотехнике, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга. - СПб.: АСВ, 2003.-С. 241-246.

54. Комплексный анализ устойчивости откосов на основе обратных и вероятностных расчетов / К. Ш. Шадунц С. И. Маций, Е. В. Безуглова, С. И. Шиян // Сб. науч. тр. / КубГАУ. - Краснодар, 2003. - С. 12-22.

55. Противооползневые удерживающие сооружения на оползнях большой протяженности / К. Ш. Шадунц, С. И, Маций, Ф. Н. Деревенец // Сб. науч. тр. I КубГАУ. - Краснодар, 2003. - С. 23-30.

56. Разработка противооползневых и противообвальных мероприятий на основе оценки оползневой опасности / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций, Е. В. Безуглова, Ф. Н. Деревенец // Буд1вельн1 конструкци: зб. наук, праць. -Киев, НД1БК, 2004. - Т. 2. - Вип. 61. - С. 443-150.

57. Исследование взаимодействия грунта оползня со сваями двухрядной удерживающей конструкции методом конечных элементов / Ф. Н. Деревенец, С. И. Маций // Городские агломерации на оползневых территориях: материалы III Междунар. науч. конф., посвященной 75-летию строительного образования в г. Волгограде. - Волгоград, 2005. - Ч. I. - С. 114-119.

58. Исследование работы трубопровода в условиях обтекания оползнем / С. Г. Смирнов, С. И. Маций, К. Ш. Шадунц // Городские агломерации на оползневых территориях: материалы III Междунар. науч. конф., посвященной 75-летию строительного образования в г. Волгограде. - Волгоград, 2005. -Ч. И.-С. 84-88.

59. Исследование взаимодействия грунтов оползня со сваями методом конечных элементов / Ф. Н. Деревенец, С. И. Маций // Исследования и проектирование зданий и сооружений строительного комплекса Кубани: сб. науч. тр. / КубГАУ. - Краснодар, 2005. - Вып. 416 (444). - С. 44-56.

60. Оценка оползневой опасности на проекте магистрального трубопровода «Сахалин-2» / Д. В. Плешаков, С. И. Маций У/ Городские агломерации на оползневых территориях: материалы III Междунар. науч. конф., посвященной 75-летию строительного образования в г. Волгограде. - Волгоград, 2005.-4.1.-С. 157-162.

61. Сравнение методов расчета устойчивости однородных откосов / С. И. Маций, Р. В. Подтелков // Городские агломерации на оползневых территориях: Материалы III Междунар. науч. конф., посвященной 75-летию строительного образования в г. Волгограде. - Волгоград, 2005. - Ч. I. -С. 134-139.

62. Качественная и полуколичественная оценка оползневого риска / Д. В. Плешаков, С. И. Маций // Оценка и управление природными рисками: материалы Всерос. конф. «Риск - 2006». - М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2006. - С. 213-216.

63. Оценка оползневой опасности и риска развития смещений грунтов на участке автодороги / Е. В. Безуглова, С. И, Маций // Город и геологические опасности: материалы Междунар. конф. - СПб., 2006. - Ч. I. - С. 242-249.

64. Применение метода конечных элементов при разработке проекта инженерной защиты территории в условиях г. Сочи / С. И. Маций, Ф. Н. Деревенец // Город и геологические опасности: материалы Междунар. конф. - СПб., 2006. - Ч. II. - С. 87-94.

65. Расчет противооползневых свайных сооружений методом конечных элементов I С. И. Маций, Р. В. Подтелков // Город и геологические опасности: материалы Междунар. конф. - СПб., 2006. - Ч. И. - С. 94-99.

66. Риск смещений грунтов откосов насыпных сооружений / Е. В. Безуглова, С. И. Маций // Оценка и управление природными рисками: материалы Всерос. конф. «Риск - 2006». - М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2006. - С. 160-163.

67. Управление оползневым риском для ликвидации аварии на склоне в г. Сочи / Д. В. Плешаков, С. И. Маций // Город и геологические опасности: материалы Междунар. конф. - СПб., 2006. - Ч. I. - С. 299-303.

68. Противооползневая защита участка автодороги с учетом факторов риска / Е. В. Безуглова, С. И. Маций // Проблемы снижения природных опасностей и рисков: материалы Междунар. науч.-пракгич. конф.

«ГЕОРИСК - 2009». - М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2009.-Т. И.- С.343-348.

69. О причинах развития оползней на откосах автомобильных дорог / Е. В. Безуглова, С. И. Маний // Инженерная геология. - 2009. - № 2. -С. 50-53.

70. Полу количественная оценка оползневого риска на участках автомобильных дорог / С. И. Мацнй, Е. В. Безуглова // ГеоРиск. - 2009. - № 2. -С. 22-25.

Строительные нормы

71. Строительство в сейсмических районах Краснодарского края / К. Ш. Шадунц, О. Ю. Ещенко, С. И. Маций, В. В Подтелков, Н. И. Кочнев, Н. П. Пивник, М. Г. Таратута, М. И. Горячев // СНКК 22-301-2000 (ТСН 22302-2000 Краснодарского края). - Краснодар, 2001. - 35 с.

72. Строительство в сейсмических районах Краснодарского края / К. Ш. Шадунц, О. Ю. Ещенко, С. И. Маций, В. В. Подтелков, Н. И. Кочнев, Н. П. Пивник, М. Г. Таратута, А. 3. Дысин, В. И. Ницун, М. И. Горячев // СНКК 22-301-2000* (ТСН 22-302-2000* Краснодарского края). - Краснодар, 2004.-35 с.

Статьи в зарубежных журналах и материалах конференций

73. Interaction between landslides soil and pile row / K. Sh. Shadunts, S. I. Matsiy // The interplay between geotechnical engineering and engineering geology: proc. of the Eleventh European Conf. on Soil Mechanics and Foundation Engineering. - Copenhagen, 1995. - Vol. 6. - P. 185-190.

74. Landslide stabilization based on three-dimensional analysis / K. Sh. Shadunts, S. I. Matsiy // Landslides Glissements de terrain: proc. of the Seventh Int. Symposium on landslides / Trondheim. - Rotterdam, 1996. -P. 1793-1798.

75. North caucasus landslides and struggle against them / K. Sh. Shadunts, S. I. Matsiy // 30th Int. geological Congress: abstracts. - Beijing, China, 1996. -Vol.3.-P. 365.

76. Interaction between pile rows and sliding soil / K. Sh. Shadunts, S. I.Matsiy // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 1997. - Vol. 34. -№2.-Pp. 35-40.

77. Retaining constructions for flow slides stabilization / K. Sh. Shadunts, S. I. Matsiy // IIPSL Cobras Landslides Deslizamientos Escovvegamentos. - Rio de Janeiro, 1997.-P. 145-151.

78. Investigations of North Caucasus landslides and antilandslide designs development ! K. Sh. Shadunts, S. I. Matsiy, A. I. Zhirov, В. V. Zabuldin // Engineering Geology and the Environment: Proc. Int. symposium on Engineering Geology and Environment. - Athens, Greece, 1997. - P. 1037-1041.

79. Investigation of interaction of foundations with basement with the help of modelling installation / K. Sh. Shadunts, V. V. Ramensky, S. I. Matsiy // Geo-

technical hazards: proc. of the XIth Danube - European Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering / Porei / Croatia. - Rotterdam, 1998 - P. 623-628.

80. Risk analysis of landslide occurrence on the basis of probabilistic design / S. I. Matsiy, K. Sh. Shadunts, E. V. Bezuglova, A. Fik // Probabilistics in geo-technics - Technical and Economic risk estimation: proc. of the Int. conf. - Graz, Austria, 2002.-P. 369-376.

81. Assessment of dip stability of embankments made of coarse-fragmental soils / S. I. Matsiy, K. Sh. Shadunts, E. V. Bezuglova, A. A. Ponomarev // Geotechnical problems with man-made and man influenced grounds: proc. XIII ECSMGE.-Prague,2003.-Vol. l.-P. 815-820.

82. Soil strength index reliability investigations under the conditions anteced-ing landslide formation / S. I. Matsiy, K. Sh. Shadunts, E. V. Bezuglova// Proc. of the Int. Conf. on Slope Engineering. - Hong Kong, 2003 - P. 660-665.

83. Application of Finite-Element Method to Investigate Interaction between Slide-Prone Soils and Piles / S, I. Matsiy, Ph. N. Derevenets // Soil Mechanics and Foundation Engineering. - 2005. - Vol. 42. - № 4. - P. 120-126.

84. Assessment of landslide load on pile construction according to GLE method / S. I. Matsiy, Ph. N. Derevenets // Active geotechnical design in infrastructure development: proc. of the XIIIth Danube-European Conf. on Geotechnical Engineering. - Ljubljana, Slovenia, 2006. - Vol. 2. - P. 645-650.

85. Investigation of interaction of landslide soil with the piles of a double-row construction with the help of the finite-element method / S. Matsiy, Ph. Derevenets, S. Shiyan // Numerical Methods in Geotechnical Engineering. -London: Taylor and Francis Group, 2006. - P. 519-524.

86. Landslide Hazard Assessment at "Sakhalin-2" Main Pipeline Project / S. I. Matsiy, A. P. Sheglov, D, V. Pleshakov // ECI Conf. on Geohazards. - Lillehammer, Norway, 2006. - Paper 42. - http: // services.bepress.com/eci/geohazards/ 42.

87. Interaction between a slide-prone soil and piles with consideration of the configuration of the retaining structure / S. I. Matsiy, Ph. Derevenets // Soil Mechanics and Foundation Engineering. - 2007. - Vol. 44. - № 2. - P. 49-55.

88. Estimation of landslide load on multi-tier pile constructions with the help of a combined method / S. I. Matsiy, Ph. N. Derevenets // Landslides and Engineered Slopes. - London: Taylor & Francis Group, 2008. - P. 1225-1231.

89. Landslide investigation of roads in Sochi on the basis of the optimum risk method / S. 1. Matsiy, D. V. Pleshakov // Advances in Transportation Geo-technics. - London: Taylor & Francis Group, 2008. - P. 331-334.

90. Landslide risk factors of geotechnical systems / S. I. Matsiy, Ph. N. Derevenets // Advances in Transportation Geotechnics. - London: Taylor & Francis Group, 2008. - P. 325-330.

91. Landslide sites investigation of motor-roads on the basis of optimum risk method I S. 1. Matsiy, D. V. Pleshakov // Geophysical Research Abstracts. -Vol. 10. -EGU2008-A-02895,2008. SRef-ID: 1607-7962/gra/EGU2008-A-02895 EGU General Assembly 2008.

Подписано в печать 13.04.2010. Формат 60x84/16

Бумага офсетная Офсетная печать

Печ.л.2,0 Заказ №294

Тираж 120 экз.

Отпечатано в типографии ФГОУ ВПО «Кубанский ГАУ» 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13.

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ I. ОПОЛЗНЕВЫЕ ПРОЦЕССЫ.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМЫ ОПОЛЗНЕЙ.

1.1. Природно-технические системы и смещения грунтов на склонах.

1.2. Классификации оползней.

1.3. Механизмы оползней и выбор расчетных схем.

2. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ СКЛОНОВ.

2.1. Сложная геоморфология оползневых склонов.

2.2. Физико-механические и реологические свойства грунтов

2.3. Грунтовые воды.

3. МЕТОДЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ОПОЛЗНЕЙ.

3.1. Многообразие мероприятий и сфера их применения.

3.2. Свайные и анкерные удерживающие сооружения на оползнях.

3.3. Проблемы расчета свайных противооползневых конструкций.

РАЗДЕЛ II. ОПОЛЗНЕВАЯ ОПАСНОСТЬ И РИСК СМЕЩЕНИЙ

ГРУНТОВ НА СКЛОНАХ.

4. ИЗМЕНЧИВОСТЬ СВОЙСТВ ГРУНТОВ.

4.1. Методы определения прочностных показателей грунтов

4.2. Закономерности изменчивости свойств грунтов.

4.3. Методика переходных коэффициентов для оценки устойчивости склонов.

5. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ОЦЕНКА ОПОЛЗНЕВОЙ ОПАСНОСТИ

И РИСКА.

5.1. Оползневая опасность.

5.2. Риск природно-технических систем.

5.3. Методы оценки оползневого риска.

РАЗДЕЛ III. УСТОЙЧИВОСТЬ ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНОВ.

6. ПРЕДЕЛЬНОЕ РАВНОВЕСИЕ ОПОЛЗНЕВЫХ МАССИВОВ.

6.1. Предельное равновесие грунтового массива с наклонной дневной поверхностью.

6.2. Предельное напряженное состояние оползневых грунтов.

6.3. Поля линий скольжения в оползневом массиве.

7. РАЗВИТИЕ ОБОБЩЕННОГО МЕТОДА

ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ СКЛОНОВ.".

7.1. Устойчивость склонов и откосов в плоскости.

7.2. Обобщенный метод предельного равновесия склонов.

7.3. Влияние сил межотсекового взаимодействия на устойчивость склонов.

8. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ СКЛОНОВ.

8.1. Обоснование учета пространственности.

8.2. Алгоритм определения пространственного коэффициента устойчивости склона.

8.3. Геометрическое моделирование «Кригинг».

8.4. Решение объемных задач методом пространственных колонок.

РАЗДЕЛ IV. СВАЙНЫЕ СООРУЖЕНИЯ НА ОПОЛЗНЕВЫХ

СКЛОНАХ.

9. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ГРУНТОВ ОПОЛЗНЕЙ СО СВАЙНЫМИ РЯДАМИ.

9.1. Лабораторное моделирование геотехнических задач.

9.2. Исследование взаимодействия оползневого грунта и свайных рядов удерживающих сооружений.

9.3. Свайные сооружения, обтекаемые оползневым грунтом .200 10. ПРЕДЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ГРУНТОВ В МЕЖСВАЙНОМ

ПРОСТРАНСТВЕ ПРОТИВООПОЛЗНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

10.1. Решение геотехнических задач методом линий скольжения.

10.2. Метод граничных элементов для решения задач теории предельного равновесия.

10.3. Напряженное состояние оползневого грунта в межсвайном пространстве.

10.4. Влияние ориентации свайного ряда на напряженное состояние оползневого грунта.

10.5. Предельное давление продавливания оползневого грунта.

11. КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

СВАЙ С ГРУНТОМ.

11.1. Расчетная модель и методика исследования взаимодействия грунта со свайными рядами МКЭ.

11.2. Взаимодействие с оползневым грунтом однорядных сооружений.

11.3. Особенности работы многорядных свайных конструкций.

11.4. Методика расчета противооползневых сооружений с учетом их конфигурации.

12. ВЛИЯНИЕ ПРОТИВООПОЛЗНЕВЫХ СООРУЖЕНИЙ

НА УСТОЙЧИВОСТЬ СКЛОНОВ.

12.1. Коэффициент устойчивости склона и нормированный коэффициент запаса.

12.2. Давление оползневого грунта на удерживающие сооружения.

12.3. Уточненный метод определения оползневых давлений .279 РАЗДЕЛ V. МЕТОДЫ ПРОТИВООПОЛЗНЕВОЙ ЗАЩИТЫ И

УПРАВЛЕНИЕ РИСКОМ В ПРАКТИКЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА.

13. РАЦИОНАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПРОТИВООПОЛЗНЕВЫХ СООРУЖЕНИЙ.

13.1. Противооползневые конструкции инженерной защиты транспортных сооружений.

13.2. Противооползневая защита отдельно стоящих объектов

13.3. Защита от оползней трубопроводов.

14. ОЦЕНКА ОПОЛЗНЕВОГО РИСКА НА ПРАКТИКЕ.

14.1. Оценка риска геотехнических систем на основе качественного подхода.

14.2. Полуколичественная оценка факторов опасности и риска.

14.3. Количественная оценка оползневого риска.

15. ПРОТИВООПОЛЗНЕВАЯ ЗАЩИТА ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

15.1. Разработка противооползневых мероприятий.

15.2. Управление оползневым риском.

15.3. Основные направления инженерной защиты объектов от оползней.

ВЫВОДЫ.

Актуальность темы. Особенностями транспортных сооружений являются их линейность и протяженность, что предполагает строительство и эксплуатацию в самых различных инженерно-геологических условиях. В горной местности прокладка трасс связана с необходимостью подрезок оползнео-пасных склонов, устройством подъездных дорог для передвижения техники, проведением защитных мероприятий. Практика показывает, что даже при детально выполненных расчетах запроектированное и построенное (а нередко и строящееся) противооползневое сооружение может начать деформироваться вплоть до полной потери несущей способности.

Причины отказов связаны не только с воздействием природной среды на объект, но и с ошибками в расчетах и проектировании, нарушениями технологии строительных работ, а также отсутствием организованной системы содержания эксплуатируемых транспортных сооружений, о чем свидетельствуют заиленные и замусоренные придорожные лотки и водопропуски, отвалы глыб выветрелых пород на откосах, невычищенные пазухи улавливающих подпорных стен.

Основными практическими задачами при изучении оползней являются пространственная и вероятностная оценка общей и локальной устойчивости склонов; обоснование необходимого и достаточного состава и параметров защитных сооружений; выбор технологии строительных работ; организация системы содержания объектов - то есть между всеми этапами освоения склонов - изысканиями, проектированием, строительством и эксплуатацией - наблюдается гармоничная взаимосвязь. Поэтому проблему обеспечения безопасного функционирования природно-технической системы «грунтовый массив - транспортное сооружение» необходимо решать целостно, на основе комплексного подхода, предусматривающего предупреждение негативных событий на каждом из этапов проектирования посредством своевременной оценки надежности и риска, введения управленческих элементов, совершенствования нормативной базы.

Несмотря на повсеместное практическое использование термина «риск», в современных нормативных документах отсутствует методика оценки риска оползневого для принятия взвешенного проектного решения на отдельном участке; до сих пор не установлена однообразная терминология; методы расчетов устойчивости и удерживающих конструкций практически не отражают реальных особенностей напряженно-деформированного состояния грунта в различных частях массива, основываясь на допущениях.

Таким образом, актуальность тематики исследований и масштаб проблемы вытекают из практики проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений.

Цель работы - совершенствование методов расчета и проектирования мероприятий и конструкций по инженерной защите транспортных природно-технических систем для обеспечения их безопасности при строительстве и эксплуатации в экстремальных природных условиях проявления оползней. Задачи исследований:

• систематизировать и проанализировать фактические и архивные материалы по проблемам изысканий и проектирования противооползневых мероприятий и конструкций на транспортных сооружениях;

• выдвинуть основные направления инженерной защиты транспортной при-родно-технической системы в горных районах;

• усовершенствовать методы расчета устойчивости грунтовых массивов в плоской и пространственной постановке задачи, установив особенности их напряженно-деформированного состояния по глубине и протяженности;

• исследовать закономерности взаимодействия свайных подпорных конструкций и грунтовых массивов;

• разработать методы расчета свайных противооползневых сооружений в соответствии с результатами экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния грунта в околосвайном пространстве при различных нагрузках;

• разработать и внедрить высокоэффективные противооползневые конструкции защиты от оползневых воздействий участков транспортных сооружений и способы их устройства в особых инженерно-геологических условиях;

• создать и научно обосновать принципы и методы конструктивных решений защиты транспортных природно-технических систем от оползневых воздействий.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались методы системного и статистического анализов, теорий подобия, планирования эксперимента, предельного равновесия и упругости, лабораторное и математическое моделирования, программирование.

Достоверность результатов обоснована корректным использованием общепринятых математических и статистических методов, выполнением численных экспериментов и математического моделирования, верификацией предлагаемых моделей, практической реализацией разработанных методов и конструкций; подтверждается:

- результатами большого объема комплексных исследований по изучению проявления оползневых явлений на транспортных сооружениях, отдельно стоящих объектах и подземных трубопроводах, выполненных в течение 23 лет на 140 объектах инженерной защиты;

- соответствием результатов физического моделирования процессов взаимодействия грунтового оползневого массива и свайных рядов удерживающих сооружений натурным данным;

- положительными результатами внедрения конструкций противооползневых сооружений и методов расчета устойчивости склонов;

- включением рекомендаций автора в действующие нормативно-методические документы.

Научная новизна заключается в разработке новых направлений при проектировании мероприятий и конструкций инженерной защиты линейных и отдельно стоящих транспортных сооружений от оползневых воздействий, на основе комплексного взаимодействия научных основ и практических методов, обеспечивающих безопасную работу природно-технических систем в горных районах.

Новыми результатами являются:

• методы расчета устойчивости оползневых грунтовых массивов сложной и неоднородной конфигурации в плоскости и пространстве, основанные на установленных методом линий скольжения функциях межотсековых сил, учитывающих особенности напряженно-деформированного состояния в различных частях;

• метод определения в процессе инженерных изысканий расчетных значений прочностных свойств оползневых глинистых грунтов и диапазона их изменчивости на основе полученных эмпирических коэффициентов;

• метод определения оползневого давления на ярусы свайных удерживающих конструкций с учетом их взаимного влияния и отпора грунта, позволяющий получать рациональные параметры сооружений;

• метод расчета свайных одно- и многорядных противооползневых конструкций, учитывающий экспериментально установленные закономерности взаимодействия свайных рядов с массивом грунта, основанный на совместных решениях статически и кинематически неопределимых задач теории пластичности на годографе скоростей и в физической плоскости и обеспечивающий проектирование рациональных конструкций защиты транспортных сооружений в горных условиях;

• методы диагностирования участков транспортных сооружений и оценки оползневого риска, включающие методику балльных коэффициентов - для планирования объемов работ и расстановки приоритетности мероприятий, определение величины комплексного показателя факторов риска - для обоснования варианта инженерной защиты, обеспечивающего функционирование конкретной транспортной природно-технической системы на приемлемом или допустимом уровне риска;

• усовершенствованные направления управления оползневым риском для своевременного принятия необходимых и достаточных мер инженерной защиты транспортных сооружений;

• высокоэффективные конструкции инженерной защиты транспортных сооружений от воздействия оползней, разработанные, запатентованные, апробированные и реализованные при строительстве в экстремальных природных условиях;

• концепция противооползневой защиты транспортных сооружений на всех стадиях изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее основные положения в течение ряда лет используются в процессе разработки противооползневых мероприятий, обеспечивающих инженерную защиту сотен участков автомобильных и железных дорог, отдельно стоящих объектов. Предложенные методы расчетов устойчивости склонов в плоскости и пространстве, оползневых давлений и свайных элементов рядов повышают достоверность результатов, способствуют разработке экономически рациональных противооползневых конструкций, обеспечивают надежность работы грунтового основания транспортных сооружений в периоды строительства и эксплуатации.

Реализация результатов работы осуществлена на оползнеопасных участках транспортных сооружений:

• автомобильных дорог федерального и регионального значения в Краснодарском крае: Джубга — Сочи, Обход г. Сочи, Адлер - Красная Поляна, Горячий Ключ — Хадыженск, Майкоп - Туапсе, Анапа — Варениковская, п. Лазаревское - а. Тхагапш, Армавир - Николаевская, Хоста — Верхняя Хоста и других;

• железных дорог: Туапсе - Адлер, Адлер - Аэропорт;

• порталов тоннелей: Краснополянского, на обходе г. Сочи.

• подъездных автомобильных дорог к: газопроводам Россия — Турция, Адлер - Красная Поляна; нефтепроводам КТК, Тихорецк - Туапсе, Крымск

Грушовая, Сахалин-2; аммиакопроводу «Тольяттиазот»; опорам BJI и подстанциям ОАО «Кубаньэнерго».

Использование положений диссертационной работы в строительстве подтверждено соответствующими актами о внедрении результатов исследований.

Апробация диссертации. Основные положения и результаты исследований представлены на Российских и международных конференциях, семинарах, симпозиумах и первом всемирном оползневом форуме, среди которых: XI European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering (Copenhagen, 1995); Строительство в прибрежных курортных регионах (Сочи, 1996, 2003); VII International Symposium on Landslides (Trondheim, Norway, 1996); 30- International geological Congress (Beijing, China, 1996); International symposium Engineering Geology and the Environment (Athens, Greece, 1997); XI и XIII Danube-European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (Porec, Croatia, 1998; Ljubljana, Slovenia, 2006); Повышение надежности и долговечности автомобильных дорог и искусственных сооружений (Краснодар, 2000); Влияние сейсмической опасности на трубопроводные системы в Закавказском и Каспийском регионах (Москва, 2000); 8~ International Symposium on Landslides (Cardiff, UK, 2000); Геотехника. Оценка состояния оснований и сооружений (Санкт-Петербург, 2001); International Conference on Landslides - Causes, Impacts and Countermeasures (Davos, Switzerland, 2001); Technical and Economic risk estimation (Graz, Austria, 2002); Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог (Краснодар, 2002); Тоннельное строительство России и стран СНГ в начале века: Опыт и перспективы (Москва, 2002); Риск - 2003, 2006 (Москва, 2003, 2006); XIII European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (Prague, Czech Republic, 2003); Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство (Санкт-Петербург, 2003); V и VII Российские национальные конференции по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию с международным участием (Сочи, 2003, 2007); Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации фундаментов, мостов и автомобильных дорог (Пермь, 2004); III и IV Международные конференции. - Городские агломерации на оползневых территориях (Волгоград, 2005, 2008); Город и геологические опасности (Санкт-Петербург, 2006); ECI Conference on Geohazards. (Lillehammer, Norway, 2006); Advances in Transportation Geotechnics (Nottingham, UK, 2008); 10ш International Symposium on Landslides (Xian, China, 2008); The First World Landslide Forum (Tokyo, Japan, 2008); ГЕОРИСК - 2009 (Москва, 2009).

За предложение, исследование, внедрение новых рациональных конструкций противооползневых сооружений автор в 2009 году награжден дипломом имени С. Б. Ухова РОМГГиФ "За оригинальное инженерное решение и научное обоснование проекта в практике устройства оснований, фундаментов и подземных сооружений".

Публикации.

По теме исследования опубликовано 116 научных работ, включая 2 монографии, 17 статей в 9 журналах, рекомендованных ВАК, 16 авторских свидетельств и патентов на изобретения, 3 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ. Диссертант является одним из соавторов территориальных строительных норм Краснодарского края - СНКК 22-301-2000* (ТСН 22-302-2000*). Под научным руководством автора и по тематике исследования выполнены и защищены кандидатские диссертации Е. В. Безугловой (2005 г.) и Ф. Н. Деревенцом (2006 г.).

Личный вклад автора состоит в решении научно-практических задач обеспечения инженерной защиты и поддержания безопасной работы объектов в сложных инженерно-геологических условиях. Автору принадлежит выбор направления исследований, постановка задач, разработка методов, личное проведение работ, обработка и интерпретация результатов. Соавторы принимали участие в обсуждении корректности поставленных задач и теоретических выводов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Концепция противооползневой защиты, базирующаяся на управлении оползневым риском на каждой стадии изысканий и проектирования, позволяет обосновывать необходимые мероприятия для безопасной эксплуатации транспортных сооружений.

2. Пространственное напряженно-деформированное состояние грунтовых массивов определяется установленными функциями распределения межотсе-ковых сил, имеющих в верхней части склонов (откосов) экспоненциальный вид, а в нижней - четверть-синусоидальный, а также эмпирически полученными коэффициентами, обосновывающими значения прочностных показателей грунтов и диапазон их изменчивости.

3. Совершенствование методов расчета и повышение надежности противооползневых конструкций достигается последовательной реализацией этапов:

• лабораторного моделирования с установлением закономерностей напряженно-деформированного состояния грунтов в межсвайном пространстве;

• аналитического моделирования геомеханических процессов взаимодействия свайных рядов с грунтом оползней;

• определения расчетного оползневого давления на сооружения с учетом условий непродавливания и отпора грунта, а также взаимного влияния ярусов.

4. Внедрение разработанных и запатентованных рациональных конструкций противооползневой защиты обеспечивает безопасное функционирование транспортных природно-технических систем в стесненных условиях горных районов.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа изложена на 380 страницах, состоит из введения, пяти разделов, заключения, основных выводов, списка используемой литературы (240 наименований), приложения и содержит 165 рисунков и 23 таблицы.

353 ВЫВОДЫ

Результаты выполненных исследований способствуют успешному проектированию мероприятий по инженерной защите транспортных сооружений от воздействия оползневых процессов при рациональном сочетании экономически целесообразных, обоснованных расчетом, конструктивных решений с методами управления оползневым риском на любой стадии изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации, так как:

1. Повышение точности расчетов устойчивости оползневых грунтовых массивов достигается оценкой их напряженно-деформированного состояния с учетом установленных закономерностей пространственного распределения межотсековых сил.

2. Предлагаемый метод определения расчетных параметров прочностных показателей оползневых глинистых грунтов и диапазона их изменчивости повышает полноту и достоверность данных инженерных изысканий.

3. Усовершенствованные методы расчета устойчивости грунтовых массивов в плоской и трехмерной постановках, реализованные в алгоритмах программ «Скольжение» и Slope 3D, имеющих свидетельства об официальной регистрации, позволяют последовательно решать задачи: построение полей линий скольжения; уточнение границ растянутых и сжатых областей; определение напряжений в массиве; вычисление коэффициента устойчивости.

4. Зависимость предельного оползневого давления от шага свай и ориентации сооружения на склоне определяется решением статически и кинематически неопределимых задач теории пластичности благодаря разработанному комбинированному методу расчета поля деформаций грунта, основанному на теории предельного равновесия и методе граничных элементов и заключающемся в совместной работе на годографе скоростей и в физической плоскости.

5. Предложена классификация удерживающих свайных сооружений, основанная на анализе зон пластических деформаций грунта в межсвайном пространстве; установлены предельные расстояния между сваями в ряду и между рядами, исходя из условия совместного сопротивления продавлива-нию при различных значения прочностных показателей оползневого грунта.

6. На основе положений теории предельного равновесия разработан метод определения оползневых давлений на удерживающие сооружения, учитывающий взаимное влияние ярусов и отпор грунта, реализованный в программном решении ЕАБ, на которое получено свидетельство об официальной регистрации.

7. Разработанные методы оценки оползневого риска позволяют принимать целесообразные решения инженерной защиты транспортных сооружений на каждой стадии проектирования:

• на основе качественного подхода обосновывается комплекс предпро-ектных решений противооползневых мероприятий при минимальном объеме инженерно-геологических данных;

• полуколичественная оценка с использованием системы балльных коэффициентов позволяет в сжатые сроки производить классификацию участков по категориям риска, выполнять картирование территории, рекомендовать защитные мероприятия и определять приоритетность ремонтных работ на стадии проекта;

• в количественных методах наиболее полно раскрыта структурная взаимосвязь: «технические решения - факторы риска - надежность» посредством нового параметра «комплексный показатель риска»; реализован принцип разумного соотношения цены и качества для принятия инженерных решений с учетом категории ответственности объекта (дороги) на стадии рабочей документации.

8. Усовершенствованная концепция противооползневой защиты на основе управления риском, охватывает весь производственный процесс от инженерных изысканий до эксплуатации (включительно), отражает структурную взаимосвязь между всеми этапами работ и определяет тесное взаимодействие научных разработок, технических возможностей, экономической целесообразности и надежности в работе транспортных природно-технических систем.

9. Впервые предложенные и запатентованные эффективные конструкции позволяют обеспечить инженерную защиту транспортных сооружений от оползней различных типов в стесненных горных условиях.

10. Научная значимость, практическая востребованность, экономическая целесообразность представленных научных разработок подтверждаются эффективной работой запроектированных и построенных удерживающих конструкций, обеспечивающих инженерную защиту сотен ответственных объектов.

1. Абросимов В. Г. Экспериментальные исследования элементов свайного фундамента на воздействие оползневого давления / В. Г. Абросимов, О. М. Зелинский // Строительные конструкции: Респ. межвед. науч.-техн. сб. К., 1987. - Вып. 40. - С. 43-^5.

2. Анализ степени риска при оценке устойчивости откосов насыпей площадок компрессорной станции / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций, Е. В. Безуг-лова, А. А. Пономарев // Риск 2003: материалы Всерос. конф. - М., 2003. -Т2.-С. 85-89.

3. Аркулис Г. Э. Теория пластичности / Г. Э. Аркулис,

4. B. Г. Дорогобид. М.: Металлургия, 1987. - 352 с.

5. Безуглова Е. В. Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах: дисс. . канд. техн. наук. Краснодар: КубГАУ, 2005. - 200 с.

6. Безуглова Е. В. Риск смещений грунтов откосов насыпных сооружений / Е. В. Безуглова, С. И. Маций // Риск 2006: материалы Всерос. конф. - М.: Изд-во Росс, ун-та дружбы народов, 2006. - С. 160-163.

7. Безруков В. Ф. Физико-механические свойства горных пород Сочинского района / В. Ф. Безруков // Проблемы инженерной геологии Северного Кавказа. — Сочи, 1971. Вып. 3. - С. 39-55.

8. Безруков В. Ф. Некоторые результаты исследований физико-механических свойств коренных пород олигоцена Сочинского района / В. Ф. Безруков // Проблемы инженерной геологии Северного Кавказа. -Сочи, 1973.-Вып. 5.-С. 154-158.

9. Белоусова А. П. Оценка опасности и риска загрязнения подземных вод / А. П. Белоусова // Геоэкология. -2006. -№ 2. С. 115-123.

10. Билеуш А. И. Методика расчета удерживающих противооползневых сооружений / А. И. Билеуш // Гидравлика и гидротехника. Вып. 33. -К.: Техника, 1981. - С. 86-93.

11. Билеуш А. И. К расчету величины оползневого давления и скорости смещения оползневых масс / А. И. Билеуш // Наука и техника в городском хозяйстве. Вып. 49. - К.: Будивельник, 1982. - С. 45-50.

12. Билеуш А. И. Выбор рациональных параметров шпилек при закреплении оползней на основании расчета напряженного состояния / А. И. Билеуш // Наука и техника в городском хозяйстве. Вып. 52. - К.: Будивельник, 1983.-С. 60-64.

13. Билеуш А. И. К оценке величины скорости смещения горных масс на берегах водохранилищ / А. И. Билеуш // Экзогенные процессы и проблемы рационального использования геологической среды: тр. / ГИДРОИНГЕО, САИГИМС. Ташкент, 1985. - С. 80-84.

14. Билеуш А. И. Метод определения усилий и деформаций в оползневом блоке / А. И. Билеуш // Наука и техника в городском хозяйстве. Вып. 58. - К.: Будивельник, 1985. - С. 60-65.

15. Билеуш А. И. Оползни и противооползневые мероприятия / А. И. Билеуш. К.: Наукова думка, 2009. - 330 с.

16. Богомолов А. Н. Применение «плоских» решений при расчете устойчивости нагруженных откосов / А. Н. Богомолов // Основания и фундаменты в геологических условиях Урала: межвузовский сб. науч. тр. -Пермь: Пермский политехнический ин-т, 1989. С. 162—167.

17. Богомолов А. Н. Расчет несущей способности оснований сооружений и устойчивости грунтовых массивов в упругопластической постановке / А. Н. Богомолов. Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 1996. - 150 с.

18. Богомолов А. Н. Анализ методов расчета сил оползневого давления / А. Н. Богомолов, О. А. Вихарева, М. П. Кривчиков, А. В. Редин // Тр. VI Междунар. конф. по проблемам свайного фундаментостроения. Т. II. -М., 1998.-С. 43^18.

19. Бондарик Г. К. Инженерно-геологические изыскания: учебник / Г. К. Бондарик, Л. А. Ярг. -М.: КДУ, 2008. 424 с.

20. Бородавкин П. П. Подземные магистральные трубопроводы / П. П. Бородавкин. -М.: Недра, 1982. С. 384.

21. Бреббия К. Методы граничных элементов / К. Бреббия, Ж. Теллес, Л. Вроубел // Пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 524 с.

22. Будин А. Я. О прогнозировании оползней, вызванных проявлением реологических свойств грунта / А. Я. Будин // Реология грунтов и инженерное мерзлотоведение. М.: Наука, 1982. - С. 85-94.

23. Будин А. Я. Длительная прочность свайный конструкций на деформирующихся во времени основаниях / А. Я. Будин // Вопросы инженерной геологии и механики грунтов в практике стр-ва. М., 1988. - С. 86-96.

24. Буслов А. С. Уравнение движения оползня при наличии местных сопротивлений / А. С. Буслов // Изв. АН УзССР. Серия техн. наук. Ташкент, 1983. - № 3. - С. 48-52.

25. Бухарцев В. Н. К определению расчетных значений параметров прочности грунтов / В. Н. Бухарцев // Гидротехническое строительство. -2006.-№6.-С. 27-30.

26. Вопросы геотехники / Под ред. М. Н. Гольдштейна // Сб. № 10. -М.: Транспорт, 1967. 67 с.

27. Вялов С. С. Реологические основы механики грунтов / С. С. Вялов. -М., 1978.-447 с.

28. Гинзбург JI. К. Противооползневые удерживающие конструкции / J1. К. Гинзбург. -М.: Стройиздат, 1979. 80 с.

29. Гинзбург JI. К. Рекомендации по выбору методов расчета коэффициента устойчивости склона и оползневого давления / Гинзбург Л. К. — М.: Центральное бюро научно-технической информации, 1986. — 124 с.

30. Гинзбург Л. К. Особенности устройства подпорных стен на оползневых участках / Л. К. Гинзбург // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1989.-№ 3. - С. 3-5.

31. Гинзбург Л. К. Противооползневые сооружения: монография / Л. К. Гинзбург. Днепропетровск: Лира ЛТД, 2007. - 188 с.

32. Гольдштейн M. Н. Об исследовании механических свойств грунтов / M. Н. Гольдштейн, С. С. Бабицкая // Вопросы геотехники. Днепропетровск, 1972.-№21.-С. 11-23.

33. ГОСТ Р 22.1.02-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1996.

34. ГОСТ 20522-96. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. -М.: Изд-во стандартов, 1997.

35. Готман А. Л. Опыт проектирования фундаментов на площадках с комбинированной карстовой и оползневой опасностью / А. Л. Готман // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2007. - № 5. - С. 12-15.

36. Гулакян К. А. О распознавании типов оползневых процессов / К. А. Гулакян, В. В. Кюнтцель // Вопросы инженерной геологии: докл. совет, ученых к Междунар. конгрессу Междунар. ассоциации инженер-геологов. -М, 1970.-С. 190-197.

37. Гулакян К. А. Прогнозирование оползневых процессов / К. А. Гулакян, В. В. Кюнтцель, Г. П. Постоев. М.: Недра, 1977. - 135 с.

38. Деревенец Ф. Н. Взаимодействие оползневого грунта со сваями с учетом конфигурации удерживающего сооружения / Ф. Н. Деревенец // Дис. . канд. техн. наук. Краснодар: КубГАУ, 2006 - 259 с.

39. Добров Э. М. Обеспечение устойчивости склонов и откосов в дорожном строительстве с учетом ползучести грунтов / Э. М. Добров. — М.: Транспорт, 1975. —216 с.

40. Добров Э. М. Исследование вопросов оценки и обеспечения устойчивости откосов в дорожном строительстве с учетом ползучести грунтов: автореф. дисс. . д-ра техн. наук. — М.: Союздорнии, 1977. —34 с.

41. Добров Э. М. Пути учета нелинейной вязкости грунтов при прогнозе ползучести откосов земляного полотна / Э. М. Добров // Вопросы инженерной геологии и механики грунтов в практике строительства: сб. науч. тр.-М., 1988.-С. 109-117.

42. Добров Э. М. К вопросу прогноза интенсивности реологических процессов при обеспечении устойчивости земляного полотна автомобильных дорог на оползневых склонах / Э. М. Добров // Материалы XI Междунар. симпоз. по реологии грунтов. -М., 2003. С. 93-96.

43. Добров Э. М. Механика грунтов: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Э. М. Добров. -М.: Издательский центр «Академия», 2008. -272 с.

44. Добромыслов А. Н. Оценка надежности зданий и сооружений по внешним признакам / А. Н. Добромыслов // Справ, пособие. М.: Изд-во АСВ, 2008. - 72 с.

45. Друянов Б. А. Теория технологической пластичности / Б. А. Друя-нов, Р. И. Непершин. М.: Стройиздат, 1988. - 272 с.

46. Дубровин Н. И. Основные факторы образования и развития оползней на Черноморском побережье Кавказа / Н. И. Дубровин, В. И. Клименко // Проблемы инженерной геологии Северного Кавказа. Сочи, 1973. -Вып. 5.-С. 12-36.

47. Емельянова Е. П. О режиме устойчивости склонов и особенностях стадий развития оползней разных типов / Е. П. Емельянова // Вопросы изучения оползневых процессов и факторов, их вызывающих: тр. / ВСЕГИНГЕО. -Вып. 29.-М., 1970.-С. 4-37.

48. Ермолаев Н. Н. Надежность оснований сооружений / Н. Н. Ермолаев, В. В. Михеев. Л.: Стройиздат, 1976. - 152 с.

49. Ещенко О. Ю. Армогрунтовые насыпи и основания: автореф. дисс. . канд. техн. наук: 05.23.02 / Ленинград, гос. техн. ун-т. СПб, 1991. -21 с.

50. Зарецкий Ю. К. Определение прочностных и деформативных характеристик глинистых грунтов испытанием на сдвиг в кинематическом режиме / Ю. К. Зарецкий, Б. Д. Чумичев // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1995. -№ 2. - С. 7-10.

51. Зарецкий Ю. К. Геотехническая категория объекта строительства / Ю. К. Зарецкий, А. В. Количко // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2004. - № 3. - С. 24-25.

52. Защита горных дорог от опасных геологических процессов / В. Д. Казарновский, Б. Б. Каримов, X. Я. Мурадов, 3. И. Рогозина, Г. А. Федотов. -К.: Логос, 1998.-252 с.

53. Золотарев Г. С. Основы методики инженерно-геологического изучения обвальных и оползневых склонов / Г. С. Золотарев // Вопросы инженерной геологии: докл. совет, ученых к Междунар. конгрессу Междунар. ассоциации инженер-геологов. -М., 1970. С. 141-157.

54. Иванов П. Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. Механика грунтов: учеб. для гидротехн. спец. вузов / П. Л. Иванов. — М.: Высш. шк., 1991.-447 с.

55. Инженерная защита газопровода Россия Турция и вдольтрассо-вой автодороги (Участок км 307.8 - км 370). Оползневые массивы на участке км 320 - км 370: сводный технический отчет по инженерным изысканиям. -Краснодар: ДО АО «Термнефтепроект», 2001.

56. Каган А. А. Расчетные показатели физико-механических свойств грунтов / А. А. Каган. Л.: Стройиздат, 1973. - 144 с.

57. Каган А. А. Некоторые вопросы системного инженерно-геологического прогнозирования / А. А. Каган // Инженерная геология. -1981.-№3.-С. 10-13.

58. Каган А. А. Инженерно-геологическое прогнозирование / А. А. Каган. -М.: Недра, 1984. 196 с.

59. Казарновский В. Д. Некоторые направления развития дорожной науки стран на постсоветском пространстве / В. Д. Казарновский // Наука и техника в дорожной отрасли. 2006. - № 1. - С. 35-37.

60. Карасев О. В. Экспериментальные исследования двухрядных подпорных стен из буронабивных свай / О. В. Карасев, В. И. Берман, А. А. Цесарский // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1983. -№6.-С. 9-11.

61. Кереселидзе Д. И. Методика проведения экспериментов для установления сопротивления свай оползневому давлению по прочности грунта / Д. И. Кереселидзе, Г. В. Данелия, 3. С. Орагвелидзе // Сообщения АН ГССР, 1982. Т. 105. - № 3. - С. 553-556.

62. Клячко М. А. Концепции приемлемого риска и сейсмические нормы / М. А. Клячко // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2004. - № 1. - С. 25-28.

63. Количественная оценка сложности инженерно-геологических условий Черноморского побережья Кавказа: метод, рекомендации. Сочи, 1978.-88 с.

64. Кондратьев О. И. Сейсмические исследования прибрежной части Восточной Антарктиды / О. И. Кондратьев, А. Г. Гамбурцев. — М., 1963.

65. Кутепова Н. А. Закономерности оползневых процессов на подрабатываемых склонах / Н. А. Кутепова // Геоэкология. 2005. - № 5. -С. 431—441.

66. Лапидус Л. С. Укрепление откосов слабых насыпей сваями / Л. С. Лапидус, К. Ш. Шадунц // Вопросы геотехники: тр. / ДИИТ. Сб. 5. -Днепропетровск, 1962. - С. 48-55.

67. Маслов Н. Н. Механика грунтов в практике строительства / Н. Н. Маслов. -М.: Стройиздат, 1977. 320 с.

68. Маслов Н. Н. Физико-техническая теория ползучести глинистых грунтов в практике строительства / Н. Н. Маслов. М.: Стройиздат, 1984. -176 с.

69. Маций С. И. Взаимодействие свайных рядов с грунтом оползней / С. И. Маций // Автореф. дис. . канд. техн. наук. СПб., 1991. - 24 с.

70. Маций С. И. Защита трубопроводов в районах оползневых деформаций / С. И. Маций, К. Ш. Шадунц // Влияние сейсмической опасности на трубопроводные системы в Закавказском и Каспийском регионах: материалы междунар. симпозиума. -М., 2000. С. 183-192.

71. Маций С. И. Применение метода конечных элементов для исследования взаимодействия грунтов оползня со сваями / С. И. Маций, Ф. Н. Деревенец // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 2005. — № 4. — С. 8-12.

72. Маций С. И. Взаимодействие оползневого грунта со сваями с учетом конфигурации удерживающего сооружения / С. И. Маций, Ф. Н. Деревенец // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2007. - № 2. - С. 8-12.

73. Маций С. И. Исследование напряженного состояния оползневых массивов методом линий скольжения / С. И. Маций // Тр. / КубГАУ. 2007. -Вып. 1 (5).-С. 174-178.

74. Маций С. И. Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах / С. И. Маций, Е. В. Безуглова. // Геоэкология. 2007. — № 6. -С. 537-546.

75. Маций С. И. Стабилизация оползневых смещений на основе оценки надежности и риска / С. И. Маций. // Известия вузов: Строительство. -2007.-№ 10 (586).-С. 51-56.

76. Месчян С. Р. Остаточная прочность глинистых грунтов / С. Р. Месчян // Геоэкология. 2005. - № 5. - С. 463-465.

77. Методика оценки прочности и сжимаемости крупнообломочных грунтов с пылеватым и глинистым заполнителем и пылеватых и глинистых грунтов с крупнообломочными включениями / ДальНИИС. -М.: Стройиздат, 1989.-24 с.

78. Михлин С. Г. Математическая теория пластичности. Некоторые новые вопросы механики сплошной среды / С. Г. Михлин. М.: Из-во Академии наук СССР, 1938.

79. Недря Г. Д. Об одном методе расчета давления на сооружения, обтекаемые оползневыми массами / Г. Д. Недря // Основания и фундаменты: Респ. сб. Вып. 17. - К.: Будивельник, 1984. - С. 55-59.

80. Николаевская Е. М. Количественная оценка рельефа на картах прикладного районирования / Е. М. Николаевская // Мелкомасштабные карты оценки природных условий. М.: МГУ, 1970.

81. Оползни. Исследование и укрепление. Пер. с англ. / Под ред. Р. Шустера и Р. Кризека. М.: Мир, 1981. - 368 с.

82. Орагвелидзе 3. С. Определение силы сопротивления сваи боковому смещению грунтов / 3. С. Орагвелидзе // Сообщение АН ГССР, 1981. -Т. 103.-№2.-С. 385-388.

83. Павлова Л. Н. Условия оползания откосов высоких насыпей из глинистых грунтов / Л. Н. Павлова // Вопросы инженерной геологии и механики грунтов в практике строительства: сб. науч. тр. -М., 1988. С. 103-108

84. Петров Н. Ф. Оползневые системы. Сложные оползни (аспекты классификации) / Н. Ф. Петров. Кишинев: Штиинца, 1988. - 225 с.

85. Печеркин М. А. Причины и механизм формирования Камских оползней / М. А. Печеркин // Проблемы изучения экзогенных геологических и инженерно-геологических процессов: тр. М., 1971. - Вып. 35. - С. 83-90.

86. Постоев Г. П. Прогнозирование и управление состоянием оползней на основе изучения их механики формирования и режима: автореф. дисс. . д-ра. техн. наук: 04.00.07 / ВСЕГИНГЕО. М., 1992. - 42 с.

87. Природные опасности России. Экзогенные геологические опасности. Тематический том / Под ред. В. М. Кутепова, А. И. Шеко. М.: КРУК, 2002.-348 с.

88. Природные опасности России. Оценка и управление природными рисками. Тематический том / Под ред. А. Л. Рагозина. М.: КРУК, 2003. -320 с.

89. Прокладка магистральных нефтепроводов в оползнеопасных районах / А. И. Жиров, Б. В. Забулдин, С. И. Маций, К. Ш. Шадунц // Трубопроводный транспорт нефти. 1996. -№ 11. - С. 11-13.

90. Противооползневые конструкции на автомобильных дорогах / В. Д. Браславский, Ю. М. Львович, Л. В. Грицюк и др. М.: Транспорт, 1985.-301 с.

91. Противооползневое сооружение: а. с. 1647081 СССР: (51)5 Е 02 Д 29/02 / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций, В. В. Елистратов. № 4468100/33; заявл. 29.07.88; опубл. 07.05.91, бюл. № 17.

92. Противооползневое сооружение: пат. 2121040 Рос. Федерация: (51) 6 Е 02 О 29/02 / Шадунц К. Ш., Маций С. И.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. № 97105790/03; заявл. 09.04.97; опубл. 27.10.98, бюл. № 30.

93. Противооползневое сооружение: пат. 2246589 Рос. Федерация: МПК7 Е 02 В 29/02, 31/08, 17/20 / Шадунц К. Ш„ Деревенец Ф. Н„

94. Маций С. И.; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет. № 2002120260/03; заявл. 25.07.2002; опубл.2002.2005, бюл. № 5.

95. Пшеничкина В. А. Методы анализа риска в системе мониторинга технического состояния зданий и сооружений / В. А. Пшеничкина, В. Н. Со-снов // Технологии гражданской безопасности. 2006. - Т. 3. - № 3. - С. 8892.

96. Пшеничкина В. А. Оценка надежности зданий повышенной этажности при сейсмических воздействиях на основе критерия допустимого риска / В. А. Пшеничкина, А. С. Белоусов // Вестник Адыгейского государственного университета. 2008. - № 4. - С. 142-147.

97. Рагозин А. Л. Теория и практика оценки геологических рисков: дисс. в виде науч. докл. на соискание ученой степени д-ра геол.-минерал, наук: 04.00.07 / ПНИИИС. М, 1997. - 62 с.

98. Распределение усилий между рядами свай противооползневой конструкции / Л. К. Гинзбург, В. Е. Коваль, В. Б. Лапкин, В. С. Васковская // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1990. № 2. - С. 7-11.

99. Рекомендации по инженерно-геологическим изысканиям на оползневых склонах Северного Кавказа с целью их хозяйственного освоения / ПНИИИС Госстроя СССР. -М.: Стройиздат, 1983. 68 с.

100. Рекомендации по количественной оценке устойчивости оползневых склонов / ПНИИИС Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1984. -80 с.

101. Рекомендации по прогнозу устойчивости обвально-оползневых склонов / ПНИИИС Госстроя России. -М.: Стройиздат, 1986. 120 с.

102. Рзаева М. К. О требованиях к изысканиям, проводимым для оценки устойчивости оползневых склонов / М. К. Рзаева, И. О. Тихвинский // Проблемы грунтоведения и инженерной геодинамики: тр. Т. VII. — М., 1971.-С. 210-219.

103. Рубинштейн А. Я. Динамическое зондирование грунтов/ А. Я. Рубинштейн, Б. И. Кулачкин. М.: Недра, 1984. - 92 с.

104. Руководство по инженерно-геологическим изысканиям на оползневых склонах Южного берега Крыма / ПНИИИС Госстроя СССР. -М.: Стройиздат, 1978. 74 с.

105. Руководство по проектированию и устройству заглубленных инженерных сооружений / НИИСК Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1986. -120 с.

106. Сафохина И. А. Об оценке инженерно-геологических свойств глинистых грунтов лабораторными методами / И. А. Сафохина, В. Ф. Чепик // Проблемы грунтоведения и инженерной геодинамики: тр. — Т. VII. — М., 1971.-С. 57-67.

107. Скемптон А. У. Длительная устойчивость глинистых склонов / А. У. Скемптон // Проблемы геомеханики. Ереван, 1967. - С. 111-150.

108. Скольжение / С. И. Маций // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007614174 от 1.10.2007.

109. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2000. - 48 с.

110. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991.

111. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги / Госстрой СССР. -М.: Госстрой России ФГУП ЦПП, 2004.

112. СНиП 2.05.06-85. Магистральные нефтепроводы / Госстрой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985.

113. СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений / Госстрой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

114. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения / Минстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1997.

115. СНиП 2.01.15-90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования / Госстрой России. М.: ЦИТП, 1991. - 32 с.

116. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды / В. В. Соколовский. -М., 1960.-243 с.

117. Соколовский В. В. Теория пластичности / В. В. Соколовский. -М.: Высш. шк, 1969. 608 с.

118. Строганов А. С. Вязко-пластическое течение грунтового слоя по наклонной плоскости / А. С. Строганов // Инженерный сб. ин-та механики АН СССР.-Т. XXXI.-М., 1961.-С. 132-134.

119. Строганов А. С. Несущая способность пластически неоднородного основания, ограниченного жестким подстилающим слоем / А. С. Строганов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1974. - № 6 - С. 23-26.

120. Тер-Мартиросян 3. Г. Кратковременная и длительная устойчивость склонов / 3. Г. Тер-Мартиросян, М. В. Прошин // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2002. - № 2. - С. 2-5.

121. Технический отчет по инженерно-геологическим изысканиям на объекте: «Инженерно-геологические изыскания по трассе газопровода «Россия Турция» (км 340 - км 350). Оползнеопасный участок № 19 а». Книга 1. - Ставрополь, 1999.

122. Технический отчет по инженерным изысканиям площадки под строительство (Дополнительные изыскания). Т. 2. Компрессорная станция «Краснодарская». Площадка установки подготовки газа к транспорту. -Арх. № 6490.5.11.93. СПб., 2001.

123. Тихвинский И. О. Оценка оползневого риска на региональном и локальном уровнях / И. О. Тихвинский // Риск 2000: материалы Общерос. конф. -М.: Анкил, 2000. - С. 242-246.

124. Устройство для моделирования взаимодействия фундамента с основанием: а. с. 1578561 СССР: (51)5 G 01 M 19/00 / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций, В. В. Раменский. № 4472935/23-33; заявл. 11.08.88; опубл. 15.07.90, бюл. №26.

125. Фадеев А. Б. О коэффициенте надежности по грунту / А. Б. Фадеев, В. А. Лукин // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2007. -№5.-С. 22-26.

126. Федоров В. И. Прогноз прочности и сжимаемости оснований из обломочно-глинистых грунтов / В. И. Федоров. М.: Стройиздат, 1988. -136 с.

127. Фундамент: а. с. 1805171 СССР: (51)5 Е 02 Д 27/42 / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций. № 4914913/33; заявл. 08.01.91; опубл. 30.03.93, бюл. № 12.

128. Хазин В. И. Практическая систематизация оползнеобразующих факторов и общие принципы оценки их роли / В. И. Хазин // Наука и техника в городском хозяйстве. Киев: Будивельник, 1982. - Вып. 49.

129. Хилл Р. Математическая теория пластичности / Р. Хилл. -М.: ГИТТЛ, 1956.-407 с.

130. Царев П. В. Основные инженерно-геологи-ческие особенности оползней Северного Кавказа и методы их изучения / П. В. Царев // Проблемыинженерной геологии Северного Кавказа: материалы к науч.-техн. конф. — Ставрополь, 1968.-С. 89-92.

131. Цернант А. А. Экосистемный подход к управлению качеством при-родно-технических систем / А. А. Цернант // Актуальные проблемы оптимизации конструкций. Суздаль - Владимир: 2-я Всесоюзная школа-семинар, 1990.-С. 42^44.

132. Цернант А. А. Сооружение земляного полотна в криолитозоне: дисс. в виде науч. докл. на соискание ученой степени д-ра техн. наук: 05.23.11 /МИИТ.-М., 1998.-97 с.

133. Цернант А. А. Научное сопровождение объектов как условие обеспечения комплексной безопасности строительства / А. А. Цернант // Транспортное строительство. 2009. - № 3. - С. 2-5.

134. Шадунц К. Ш. К расчету контрфорсных сооружений / К. Ш. Ша-дунц // Вопросы геотехники: тр. / ДИИТ. Сб. 5. - Днепропетровск, 1962. -С. 24^42.

135. Шадунц К. Ш. Оползни-потоки / К. Ш. Шадунц. М.: Недра, 1983.- 120 с.

136. Шадунц К. Ш. Исследование на моделях работы сооружений, обтекаемых оползневыми массами / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций // КСХИ. -Краснодар, 1990.- 13 с. Деп. в ВИНИТИ 25.02.91, № 879-В91.

137. Шадунц К. Ш. Исследование реологических свойств грунтов оснований и оползневых склонов / К. Ш. Шадунц, С. И. Маций // Воплощение и развитие научных идей Н. Н. Маслова в практике строительства: Сб. науч. тр. / МАДИ-ТУ. М., 1998. - С. 203-211.

138. Шахунянц Г. М. Железнодорожный путь / Г. М. Шахунянц. М.: Транспорт, 1969. - 615 с.

139. Швец В. Б. Обеспечение устойчивости сооружений на оползневых склонах, сложенных лессовидными грунтами / В. Б. Швец // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 2001. — № 6. С. 11-15.

140. Шеко А. И. Проблемы опасности и риска от экзогенных геологических процессов / А. И. Шеко // Риск 2000: материалы Общерос. конф. -М.: Анкил, 2000. - С. 211-213.

141. Шибакова В. С. Влияние текстуры глин на их сопротивление сдвигу/В. С. Шибакова // Вопросы инженерной геологии: докл. совет, ученых к Междунар. конгрессу Междунар. ассоциации инженер-геологов. -М., 1970. -С. 53-64.

142. Шукле Л. Реологические проблемы механики грунтов / Л. Шукле. -М.: Стройиздат, 1976.-486 с.

143. Ясюнас Л. П. Вопросы борьбы с оползнями на железных дорогах / Л. П. Ясюнас. -М.: Трансжелдориздат, 1949. 160 с.

144. Adashi Т. Model tests on the preventive mechanism of landslide stabilizing piles / T. Adashi, M. Kimura, S. Tada // Proc. JSCE. 1988. - No. 400. -P. 243-252.

145. Adashi T. Analysis on the preventive mechanism of landslide stabilizing piles / T. Adashi, M. Kimura, S. Tada // Numerical Models in Geomechanics: proc. 3th Int. symp. Niagara Falls, 8-11 May, 1988. - London; New York, 1989.-P. 691-698.

146. Adriano P. Influence of ground surface shape and poison's ratio on three-dimensional factors of safety / P. Adriano, J. Fernandes, G. Gitirana, M. Fredlund // GeoEdmonton. 2008. - P. 244-251.

147. Australian Geomechanics Society. Landslide risk management concepts and guidelines / Australian Geomechanics Society, Sub-Committee on Landslide Risk Management. Australian Geomechanics, 2000. - Vol. 35. - P. 49-92.

148. Baligh M. M. End effects on the stability of cohesive slopes / M. M. Baligh, A. S. Azzouz // ASCE Journal of the Geotechnical Engineering Division. 1975. - 101 (GTll).-P. 1105-1117.

149. Bishop A. W. The use of the slip circle in the stability analysis of slopes / A. W. Bishop // Géotechnique, 5. 1955. - P. 7-17.

150. Bromhead E. N. The stability of slopes / E. N. Bromhead. London and New York: Taylor & Francis, 2005. - 411 p.

151. Cavounidis S. On the ratio of factors of safety in slope stability analyses / S. Cavounidis // Geotechnique. 1987. - 37 (2). - P. 207-210.

152. Chang Y.-L. Slope stability analysis using strength reduction technique / Y.-L. Chang, T.-K. Huang // Journal of the Chinese Institute of Engineers. -2005. Vol. 28. - №. 2. - P. 231-240.

153. Chen R. H. Three-dimensional limit equilibrium analysis of slopes / R. H. Chen, J. L. Chameau // Geotechnique. 1983. - Vol. 32. - № 1. - P. 31-40.

154. Chen Z. Y. A three-dimensional slope stability analysis method using the upper bound theorem. Part I: Theory and methods / Z. Y. Chen, X. G. Wang, C. Haberfield, J. H. Yin, Y. J. Wang // Int. J. Rock Mech. Mining Sci. 2001. -38.-P. 369-378.

155. Chowdhury R. Role of slope reliability analysis in landslide risk management / R. Chowdhury, P. Flentje // Bull. Eng. Geol. Env., 2003. 62. -P. 41-46.

156. Collins I. F. A slip line field analysis of asymmetrical hot rolling / I. F. Collins, P. Dewhurst // Int. J. of Mech. Sci. 1975. - V. 17. - № 10. -P. 643-651.

157. De Beer E. E. Discussion of the paper by Ito and Matsui / E. E. De Beer, R. Carpentier // Soils and foundations. 1975. - 16. - No. 1. - P. 68-82.

158. Dewhurst P. A theoretical and experimental investigation into asimmet-rical hot rolling / P. Dewhurst, I. F. Collins, W. Johnson // Int. J. of Mech Sci. -1974.-V. 16.-P. 389-397.

159. Engineering Analysis of Slopes (EAS) / С. И. Маций, Ф. H. Деревенец // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006613559 от 13.10.2006.

160. Einstein Herbert H. Risk assessment and uncertainties / Herbert H. Einstein and Karim S. Karam // Landslides Causes, Impacts and Countermeasures: Int. conf. - Davos, Switzerland, 2001. - P. 457-488.

161. EN 1997-1:2003 (E); CEN/TC 250. Eurocode 7 Geotechnical design. -Part 1: General rules. Final draft. 2003 - 167 p.

162. Fan K. An interstice force function for limit equilibrium slope stability analysis / K. Fan, D. G. Fredlund, G. W. Wilson // Canadian Geotechnical Journal. 1986. - Vol. 23. - P. 287-296.

163. Fell R. A framework for landslide risk assessment and management / R. Fell, К. K. S. Ho, S. Laçasse, E. Leroi // Proc. Int. conf. on Landslide risk management. -Vancouver, Canada, 2005. P. 3-25.

164. Fellenius W. Calculation of the Stability of Earth Dams / W. Fellenius // Transactions, 2nd Int. Congress on Large Darns, Int. Commission on Large Dams. Washington, DC, 1936. - P. 445^59.

165. Fredlund D. G. Comparison of slope stability methods of analysis / D. G. Fredlund, J. Krahn // Canadian Geotechnical Journal. 1977. - Vol. 14. -№ 3. - P. 429-439.

166. Geo-Slope International Ltd. 1996. Slope/W for slope stability analysis, user's guide, version 3. Geo-Slope International Ltd., Calgary, Alta.

167. Hovland H. J. Three-dimensional slope stability analysis method / H. J. Hovland // ASCE Journal of the Geotechnical Engineering Division. -1977. 103(GT9). - P. 971-986.

168. Hungr O. An extension of Bishop's simplified method of slope stability analysis to three dimensions / O. Hungr // Geotechnique. 1987. - 37. -P. 113-117.

169. Hungr O. / O. Hungr, F. M. Salgado, P. M. Byrne // Evaluation of a three-dimensional method of slope stability analysis // Can. Geotech. J. -1989.-26(4).-P. 679-686.

170. Hutchinson J. N. Discussion of "Three-dimensional limit equilibrium analysis of slopes", by R. H. Chen and J. L. Chameau / J. N. Hutchinson, S. K. Sarma// Geotechnique, London, 1985. Vol. 35. -№ 2. - P. 215-216.

171. Ito T. Methods to estimate lateral force acting on stabilizing piles / T. Ito, T. Matsui // Soils and Foundations. 1975. - Vol. 15. - No. 4. - P. 43-59.

172. Ito T. Design method for the stability analysis of the slope with landing pier / T. Ito, T. Matsui, W. P. Hong // Soils and Foundations. 1979. - Vol. 19. -No. 4.-P. 43-57.

173. Ito T. Design method for stabilizing piles against landslide one row of piles / T. Ito, T. Matsui, W. P. Hong // Soils and Foundations. - 1981. - Vol. 21. -No. 1.-P. 21-37.

174. Ito T. Extended design method for multi-row stabilizing piles against landslide / T. Ito, T. Matsui, W. P. Hong // Soils and Foundations. 1982. -Vol. 22. - № 1. - P. 1-13.

175. Janbu N. Application of composite slip surface for stability analysis / N. Janbu I I In: Proc., Euro. conf. on stability of Earth slopes. Stockholm, Sweden. - 1954.-P. 43-49.

176. Janbu N. Slope stability computations / N. Janbu // In R. C. Hirschfeld & S. J. Poulos (eds.). Enbankment-dam Engineering. - 1973. - Casagrande Vol. - P. 47-86. - John Wiley & Sons.

177. Jiang J.-C. The effect of strength envelope nonlinearity on slope stability computations / J.-C. Jiang, R. Baker, T. Yamagami // Can. Geotech. J. -2003.-40.-P. 308-325.

178. Krahn J. The 2001 R.M. Hardy Lecture: The limits of limit equilibrium analyses / J. Krahn // Canadian Geotechnical Journal. 2003. - 40. - P. 643-660.

179. Krahn J. Stability modeling with Slope/W. An Engineering methodology /J. Krahn // Geo-Slope Int. Ltd. Calgary: Alberta, 2004.

180. Lam L. A general limit equilibrium model for three-dimensional slope stability analysis / L. Lam, D. G. Fredlund // Canadian Geotechnical Journal. -1993.-Vol. 30.-P. 905-919.

181. Lee S. H. Low-Reynolds-number flow past cylindrical bodies of arbitrary cross-sectional shape / S. H. Lee, L. G. Leal // J. Fluid. Mech. 1986. -164.-P. 401—427.

182. Lee E. M. Landslide risk assessment / E. M. Lee, D. K. C. Jones. -London: Thomas Telford Publishing, 2004. 454 p.

183. Matsui T. Earth pressure on piles in a row due to lateral soil movements / T. Matsui, W. P. Hong, T. Ito // Soils and Foundations. 1982. - Vol. 22. -№2.-P. 71-81.

184. McClarty D. V. B. The use of spline interpolation in slope stability analysis / D. V. B McClarty, D. J. Fredlund, S. L. Barbour // In Proc., 44th Canadian Geotechnical Conference. Calgary, 1991. - Vol. 1. - P. 20.1-20.10.

185. Morgenstern N. R. The analysis of the stability of general slip surfaces // N. R. Morgenstem, V. E Price // Geotechnique. 1965. - 15. - № 1. - P. 79-93.

186. Musso A. Spinte su pali immersi in un terreno sede di creep stazionario /A. Musso // G. genio civ. 1984. - 122. - No. 1-3. - P. 63-78.

187. National Landslide Hazards Mitigation Strategy. A Framework for loss reduction. By Elliott C. Spiker and Paula L. Gori. Open-file report 00-450. 2000. Department of the interior U.S. Geological Survey.

188. Norrman Jenny. Decision analysis under risk and uncertainty at contaminated sites. A literature review / Jenny Norrman // Swedish Geotechnical Institute Yaria 501. Linkoping, 2001. - 76 p.

189. Petterson К. E. The early history of circular sliding surfaces / К. E. Petterson. Geotechnique. - 1955. - 5. - 275-296.

190. Poulos H. G. Analysis of piles in soil undergoing lateral movement / H. G. Poulos // Journal SMFD, ASCE. 1973. - Vol. 99. - No. SM 5. -P. 391-406.

191. Ranndolph M. F. The limiting pressure on a circular pile loaded laterally in cohesive soil / M. F. Ranndolph, G. T. Houlsby // Geotechnique. 1984. -34.-№4.-P. 613-623.

192. Reese L. S. Discussion of a paper by Mc Clelland and Focht / L. S. Reese // Trans. ASCE. 1958. - Vol. 123. - P. 1071-1074.

193. Savage W. Z. A model for creeping flow in landslides / W. Z. Savage, A. F. Cleborad // Bull, of the Association of Engineering Geologists. 1982. -Vol. 19.-№4.-P. 333-338.

194. Savage W. Z. A model for the plastic flow of landslides / W. Z. Savage, W. K. Smith // U. S. Geological Survey Professional Paper 1385. 1986. - 32 p.

195. Silvestri V. A. Three-dimensional slope stability problem in clay / V. A. Silvestri // Canadian Geotechnical Journal. 2006. - Vol. 43. - P. 224-228.

196. Skempton A. W. Long term stability of clay slopes / A. W. Skempton // Geotechnique. 1964. - 14. - P. 77- 101.

197. Slope 3D / С. И. Маций // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007614175 от 1.10.2007.

198. Spencer Е. A Method of analysis of the stability of embankments assuming parallel inter-slice forces / E. Spencer // Geotechnique. Vol. 17. - № 1. -P. 11-26.

199. Terzaghi K. Mechanism of landslides / K. Terzaghi // Applications of Geology to Engineering Practice. New York: Geological Society of America, 1950.-P. 83-123.

200. U. S. Army, Corps of Engineers, Slope Stability, Engineering Manual 1110-2-1902.-2003.

201. Van Asch Th. W. Creep processes in landslides / Th. W. Van Asch // Earth Surface Processes and Landforms. 1984. - Vol. 9. - P. 573-583.

202. Varnes D. J. Slope Movement Types and Processes / D. J. Varnes // Chapter 2, Landslides: Analysis and Control, Special Report 176, Transportation Research Board, National Academy of Sciences. Washington, D. C. — 234 p.

203. Viggiani C. Ultimate lateral load on piles used to stabilize landslides / C. Viggiani // Soil. Mech. and Found. Eng.: proc. 10th Int. conf. Stockholm, 15-19 June, 1981.-Vol. 3.-Rotterdam, 1981. - P. 555-560.

204. Winter H. Stabilization of clay slopes by piles / H. Winter, W. Schwarz, G. Gudehus // Impruv. ground: Proc. 8 Eur. conf. soil mech. and found, eng., Helsinki, 23-26 May, 1983. Vol. 2. - Rotterdam, 1983. - P. 545-550.

205. Yamagami T. et al. A simplified estimation of the stabilizing effect of piles in landslide slope applying the Janbu Method / T. Yamagami et al. // Landslides, Bell (ed.) Rotterdam, Balkema. - 1991. -P. 613-618.

206. Zhang X. Three-dimensional stability analysis of concave slopes in plan view / X. Zhang // Journal of Geotechnical Engineering ASCE. Vol. 114. -1988.-P. 658-671.