Класифікація і причини виникнення зсувних процесів та методи розрахунку схилів

Заголовок (англійською): 
Сlassification and causes of shearing processes and methods of calculating slopes
Автор(и): 
Солодей І.І.
Петренко Е.Ю.
Павленко В.М.
Автор(и) (англ): 
Solodei I.I.
Petrenko E.Yu.
Pavlenko V.M.
Ключові слова (укр): 
зсуви, зсувні та зсувонебезпечні території, поверхня ковзання, коефіцієнт стійкості, методи розрахунку схилів
Ключові слова (англ): 
landslides, landslide-prone and landslide-prone territory, sliding surface, stability coefficient, slope calculation methods
Анотація (укр): 
У статті відображені результати системного аналізу науково-технічної літератури з метою вивчення існуючих класифікацій зсувів і зсувних процесів, причин активізації зсувів, а також нормативних і традиційних методів розрахунку стійкості схилів. Постійна потреба у залученні нових майданчиків для будівництва призводить до активного використання ділянок зі складними інженерно-геологічними умовами, в тому числі, зсувних і зсувонебезпечних територій. Використання таких ділянок несе певні ризики і являє собою складну інженерну задачу. Розв’язок цієї задачі неможливий без детального аналізу існуючого стану схилу та прогнозу його поведінки під дією потенційних природних і техногенних впливів. В статті розглянуті різноманітні класифікації зсувів, зсувних процесів і зсувних систем. Відзначається, що і досі немає загальноприйнятої класифікації зсувів, що обумовлено різницею термінологічної, а також понятійної бази у різних країнах. Складність і різнотипність морфології та генезису схилів, а також велика кількість природних і техногенних факторів, що можуть впливати на нього, фактично унеможливлюють розробку уніфікованої класифікації, зручної для використання у різних випадках. Проведено аналіз науково-технічної літератури з метою виявлення природних і техногенних факторів, які мають вплив на розвиток зсувних деформацій. У роботі розглянуті нормативні та традиційні методи розрахунку схилів. Згідно нормативних документів наведено загальні вимоги і рекомендації щодо розрахунку зсувних і зсувонебезпечних схилів. Розглянуто поділ аналітичних методів на певні групи, виконаний різними авторами та короткий огляд найбільш розповсюджених методів. Наведені методи мають певні переваги і недоліки, які обумовлюють раціональність їх застосування в різних умовах.
Анотація (англ): 
The article reflects the results of a systematic analysis of scientific and technical literature for the purpose of studying the existing classifications of landslides and landslide processes, the reasons for the activation of landslides, as well as normative and traditional methods of calculating the stability of slopes. The constant need to attract new sites for construction leads to the active use of areas with difficult engineering and geological conditions, including landslide and landslide-prone areas. The use of such areas entails certain risks and is a complex engineering task. Solving this problem is impossible without a detailed analysis of the existing state of the slope and a forecast of its behavior under the influence of potential natural and man-made influences. Various classifications of landslides, landslide processes and landslide systems are considered in the article . It is noted that there is still no generally accepted classification of landslides, which is due to the difference in terminological and conceptual bases in different countries. The complexity and heterogeneity of the morphology and genesis of slopes, as well as a large number of natural and man-made factors that can affect it, actually make it impossible to develop a unified classification convenient for use in various cases. An analysis of scientific and technical literature was carried out in order to identify natural and technogenicfactors that have an impact on the development of shear deformations. The work considers normative and traditional methods of calculating slopes. According to normative documents, general requirements and recommendations for the calculation of landslide and landslide-prone slopes are given. The division of analytical methods into certain groups, performed by different authors, and a brief overview of the most common methods are considered. These methods have certain advantages and disadvantages, which determine the rationality of their application in various conditions.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2022, номер 109
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2022, number 109
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
15-109_solodeyi.i._petrenkoe.yu_._pavlenkov.m.pdf
Дата публікації: 
25 December 2022
Номер збірника: 
109
Університет автора: 
Київський національний університет будівництва і архітектури Повітрофлотський просп., 31, м. Київ. 03680
Литература: 
  1. Арешкович О. О. Напружено-деформований стан ґрунтової основи зсувонебезпечної території : дис... канд. наук: 05.23.02 - Київ, 2007. – 179 с.
  2. Астанин И. А. Оползневые процессы на правобережье среднего течения реки Кубань и тенденции их развития по данным автоматизированных наблюдений: дис. ... канд. географ.наук: 25.00.25 - Краснодар, 2011. – 247 с.
  3. Бишоп А. У. Параметры прочности при сдвиге ненарушенных и мятых образцов грунта // Определяющие законы механики грунтов. - М.: Мир, 1975. С. 7-75.
  4. Бойко И. П. Прогрессивные методы проектирования оснований фундаментов на ЭВМ. – К.: Знание, 1986. - 20 с.
  5. Браславский В. Д. Роль сцепления глинистых грунтов в степени устойчивости склонов и откосов: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.23.02 М., 1975. – 25 с.
  6. Будков В. П., Ильин А. И., Кузнецов В. Ф. Расчет напряжений в откосах плоского профиля // Вопросы маркшейдерского дела на открытых разработках. – Белгород, 1971. – 154 с.
  7. Головин А. Я. Равновесие тяжелой упругой полуплоскости с непрямолинейной границей // Науч.-техн. информ. бюллетень «Гидротехника». - Л.: ЛПИ, 1957. - № 8.
  8. Данциг Дж. Линейное программирование, его применение и обобщения - М.: Прогресс, 1966. - 600 с.
  9. Дранников A. M. Оползни. Типы, причины образования, меры борьбы. – К.: Укргидросельстрой, 1956. - 102 с.
  10. Ерхов В. И. Теория идеально пластических тел. - М.: Наука, 1978. - 352 с.
  11. Зеркаль С. В. Математическое моделирование движения оползней-потоков методом частиц: диссер. ... канд. физ.-мат. наук: 05.13.18 - Москва, 2002. - 99 с.
  12. Зуховицкий С. И. Линейное и выпуклое программирование. - М.: 1964. – 230 с.
  13. Калинин И. В. Оценка структурно-тектонического строения оползневых откосов угольных разрезов с применением электрической томографии: на примере Лучегорского буроугольного разреза: дис. ... канд. техн. наук: 25.00.16 - Владивосток, 2006. - 200 с.
  14. Кан Тхэ Сан. Исследование силового воздействия оползневых массивов на удерживающие конструкции симплекс-методом: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.02 - Новосибирск, 2005. - 180 c.
  15. Кашлев Р. И. Оценка устойчивости двухслойных грунтовых откосов и склонов на основе анализа их напряженного состояния: дис. канд. техн. наук: 25.00.08 - Волгоград, 2005. - 177 с.
  16. Кюнтцель В. В. Закономерности и прогноз оползневого процесса на Русской платформе и в прилегающей зоне Альпийской складчатости: автореф. дис. … докт. геогр. наук: 25.00.36 - М., 1979. - 24 с.
  17. Маркарьян В. В. Исследование и прогноз оползневого процесса в майкопских отложениях (на примере оползневых районов Абхазии): дис. ... канд. геолого-минерал. наук: 04.00.07 - Москва, 1984. – 270 с.
  18. Маслов Н. Н., З. И. Рогозина. Опыт оценки степени устойчивости склонов с развитыми на них покровными оползнями: тр. МАДИ, 1976. - Вып. 129.
  19. Маслов Н. Н. Условия устойчивости склонов и откосов в гидро-энергетическом строительстве. - М.,: Госэнергоиздат, 1955.
  20. Николаевский В. Н. Дилатансия и законы необратимого деформирования грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 1979. - № 5. - С. 29-32.
  21. Ножин А. Ф. Определение напряжений в бортах глубоких карьеров // Устойчивость бортов карьеров и управление горным давлением: тр. ИГД Минчермет СССР. - Свердловск, 1972. - Вып. 37.
  22. Перковский Л. Л. Элементы расчета устойчивости оползневого массива. - Ставропольское кн. изд., 1964.
  23. Петров Н. Ф. Оползневые системы. Простые оползни (аспекты классификации). - Кишинев: Штиинца, 1987. - С. 162.
  24. Петров Н. Ф. Прикладные проблемы таксономии оползней // Вестник Чувашского университета. - 2006. - № 2. - С. 171-182.
  25. Петров Н. Ф. Теоретические основы классификации оползней // Вестник Чувашского университета. – 2005. - № 3. - С. 267-284.
  26. Почтман Ю. М., Колесниченко А. Л. Методы математической оптимизации в механике грунтов. - Киев-Донецк: «Вища школа», 1977. – 102 с.
  27. Русаков, Б. А. Расчет устойчивости многослойных откосов сложного профиля // Изв. вузов. Горный журнал. - 1975. - № 2.
  28. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды. – М.: Физмат-издат, 1960. – 207 с.
  29. Тихвинский И. О. Количественная оценка и прогноз устойчивости склонов с учетом механизма оползней на равнинных и предгорных территориях : автореферат дис. ... д-ра геолог.-минерал. наук: 04.00.07 – М., 1989. – 38 с.
  30. Тихвинский И. О. Оценка и прогноз устойчивости оползневых склонов. - М.: Наука, 1988. - 144 с.
  31. Флорин В. А. Основы механики грунтов. - М.: Госстройиздат, 1959. - Т. 1.
  32. Феллениус В. Статика грунтов. – М.: Стройиздат, 1933.
  33. Цветкова Е. В. Разработка метода расчета и прогноза устойчивости нагруженных откосов и склонов как оснований сооружений на основе анализа напряженного состояния грунтов: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.02 - Волгоград, 2007. - 187 с.
  34. Чалкова Ю. С., Б. М. Черепанов. Оползневые процессы, их прогнозирование и борьба с ними // Ползуновский вестник №1-2. - 2007.- С. 80-89.
  35. Чернышова Н. А. Геоэкологическая оценка и прогноз развития осадок грунтовых толщ при длительном водопонижении на оползнеопасной территории г. Томска: дис. ... канд. геолого-минералог. наук: 25.00.36 - Томск, 2007. - 158 с.
  36. Шантукова Д. А. Исследования, классификация и мониторинг оползневых массивов Кабардино-Балкарской Республики. Автореф. дис. на соиск. учен.степ. к.т.н.: Спец. 25.00.36 – Владикавказ, 2004. - 22 с.
  37. Юдин Д. Б., Гольштейн Е. Г.. Линейное программирование. Теория, методы и приложения. - М.: «Наука», 1969.
  38. Akai К. On the stress distribution in the earth embankment and the foundation. // Proceeding of the 4th Japan National Congress for Appl.-Mech., 1954.
  39. Negre M. R., P. Stuts. Contribution a l’etude des foundations de revolution dand h’hypothese de la plasticite parfait // Int. J. Solids and Struct. – 1970. - № 1. - pр. 53-68.
  40. Soren M. Andersen. Material-Point Analysis of Large-Strain Problems: Modelling of Landslides. PhD thesis by December 2009. Aalborg University.
  41. Taylor R. L., C. B. Brown Darcy. Flow Solutions with a free surface // Proc. An. Soc. Civ. Eng. – 1967. - Vol. 93. - PP. 25-33.
  42. ДБН В.2.1-10:2018 Основи і фундаменти будівель та споруд. Основні положення. – К.: Мінрегіонбуд України, 2018. – 36 с.
  43. ДБН В.1.1-46:2017 Інженерний захист територій, будівель і споруд від зсувів та обвалів.
  44. ДБН В.1.1-24:2009 Захист від небезпечних геологічних процесів. Основні положення проектування. – К.: Мінрегіонбуд України, 2010. – 108 с.
 
References: 
  1. Areshkovych O. O. Napruzheno-deformovanyi stan gruntovoi osnovy zsuvonebezpechnoi terytorii (The stressed-deformed state of the grounded base of the landslide-prone area) : dys... kand. nauk: 05.23.02 - Kyiv, 2007. – 179 s.
  2. Astanin I. A. Opolznevie protsessi na pravoberezhe sredneho techeniia reki Kuban i tendentsii ikh razvitiia po dannym avtomatizirovannykh nabliudenii (Landslide processes on the right bank of the middle reaches of the Kuban River and trends in their development according to automated observations): dis. ... kand. heohraf. nauk: 25.00.25 - Krasnodar, 2011. – 247 s.
  3. Bishop A. U. Parametry prochnosti pri sdvihe nenarushennykh i miatykh obraztsov hrunta (Shearstrengthparametersofundisturbedandcrumpledsoilsamples)// Opredeliaiushchie zakony mekhaniki hruntov. - M.: Mir, 1975. S. 7-75.
  4. Boiko I. P. Prohressivnye metody proektirovaniia osnovani i fundamentov na ЕVM (Progressive methods for designing bases and foundations on a computer). – K.: Znanie, 1986. - 20 s.
  5. Braslavskii V. D. Rol stsepleniia hlinistykh hruntov v stepeni ustoichivosti sklonov i otkosov (The role of adhesion of clays oils in the degree of stability of slopes and slopes): avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk: 05.23.02 M., 1975. – 25 s.
  6. Budkov V. P., A. I. Ilin., V. F, Kuznetsov. Raschet napriazhenii v otkosakh ploskoho profilia (Calculation of stresses in slopes of a flat profile)// Voprosy marksheiderskoho dela na otkrytykh razrabotkakh. – Belhorod, 1971. – 154 s.
  7. Holovin A. Ya. Ravnovesie tiazheloi upruhoi poluploskosti s nepriamolineinoi hranitsei (Equilibrium of a Heavy Elastic Half-Plane with Nonrectilinear Boundary)// Nauch.-tekhn. inform. biulleten «Hidrotekhnika». - L.: LPI, 1957. - № 8.
  8. Dantsih Dzh. Lineinoe prohrammirovanie, eho primenenie i obobshcheniia (Linear programming, its application sand generalizations) - M.: Prohress, 1966. - 600 s.
  9. Drannikov A. M. Opolzni. Tipy, prichiny obrazovaniia, mery borby (Landslides. Types, causes of education, control measures). – K.: Ukrhidroselstroi, 1956. - 102 s.
  10. Erkhov V. I. Teoriia idealno plasticheskikh tel (Theory of ideal plastic bodies). - M.: Nauka, 1978. - 352 s.
  11. Zerkal S. V. Matematicheskoe modelirovanie dvizheniia opolznei-potokov metodom chastits (Mathematical modeling of the movement of landslides-flows by the particle method): disser. ... kand. fiz.-mat. nauk: 05.13.18 - Moskva, 2002. - 99 s.
  12. Zukhovitskii S. I. Lineinoe i vypukloe prohrammirovanie (Linear and convex programming). - M.: 1964. – 230 s.
  13. Kalinin I. V. Otsenka strukturno-tektonicheskoho stroeniia opolznevykh otkosov uholnykh razrezov s primeneniem elektricheskoi tomohrafii: na primere Luchehorskoho burouholnoho razreza (Assessment of the structural-tectonic structure of landslideslopes of coal minesusing electrical tomography on the example of the Luchegorsk brown coalmine): dis. ... kand. tekhn. nauk: 25.00.16 - Vladivostok, 2006. - 200 s.
  14. Kan Tkhе San. Issledovanie silovoho vozdeistviia opolznevykh massivov na uderzhivayushchie konstruktsii simpleks-metodom(Investigationoftheforceimpactoflandslidemassifsonretainingstructuresbythesimplexmethod): dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.23.02 - Novosibirsk, 2005. - 180 s.
  15. Kashlev R. I. Otsenka ustoichivosti dvukhsloinykh hruntovykh otkosov i sklonov na osnove analiza ikh napriazhennoho sostoianiia (Evaluation of the stability of two-layers oilslopesand slopes based on the analysis of their stres sstate): dis. ... kand. tekhn. nauk: 25.00.08 - Volhohrad, 2005. - 177 s.
  16. Kiunttsel V. V. Zakonomernosti i prohnoz opolznevoho protsessa na Russkoi platforme i v prilehaiushchei zone Alpiiskoi skladchatosti (PatternsandforecastofthelandslideprocessontheRussianplatformandintheadjacentzoneoftheAlpinefolding): avtoref. dis. … dokt. heohr. nauk: 25.00.36 - M., 1979. - 24 s.
  17. Markarian V. V. Issledovanie i prohnoz opolznevoho protsessa v maikopskikh otlozheniiakh (na primere opolznevykh raionov Abkazii) (Study and forecast of the landslide processin Maikopdeposits (on the example of lands lide regions of Abkhazia)): dis. ... kand. heoloho-mineral. nauk: 04.00.07 - Moskva, 1984. – 270 s.
  18. Maslov N. N., Z. I. Rohozina. Opyt otsenki stepeni ustoichivosti sklonov s razvitymi na nikh pokrovnymi opolzniami (Experience in assessing the degree of stability of slopes with cover landslides developed on them): tr. MADI, 1976. - Vyp. 129.
  19. Maslov N. N. Usloviia ustoichivosti sklonov i otkosov v hidro-еnerheticheskom stroitelstve (Conditions for the stability of slopesand slopes in hydropower construction). - M.,: Hosеnerhoizdat, 1955.
  20. Nikolaevskii V. N. Dilatansiia i zakony neobratimoho deformirovaniia hruntov (Dilatancy and laws of irreversibles oil deformation) // Osnovaniia, fundamenty i mekhanika hruntov. – 1979. - № 5. - S. 29-32.
  21. Nozhin A. F. Opredelenie napriazhenii v bortakh hlubokikh karerov (Determination of stresses in the sides of deeppits)// Ustoichivost bortov karerov i upravlenie hornym davleniem: tr. IHD Minchermet SSSR. - Sverdlovsk, 1972. - Vyp. 37.
  22. Perkovskii L. L.Еlementy rascheta ustoichivosti opolznevoho massiva (Elements for calculating the stability of al and slidemassif). - Stavropolskoe kn. izd., 1964.
  23. Petrov N. F. Opolznevye sistemy. Prostye opolzni (aspekty klassifikatsii) )(Landslide systems. Simple landslides (aspects of classification)). - Kishinev: Shtiintsa, 1987. - S. 162.
  24. Petrov N. F. Prikladnye problemy taksonomii opolznei (Applied problems of landslide taxonomy)// Vestnik Chuvashskoho universiteta. - 2006. - № 2. - S. 171-182.
  25. Petrov N. F. Teoreticheskie osnovy klassifikatsii opolznei (Theoretical basis for the classification of landslides)// Vestnik Chuvashskoho universiteta. – 2005. - № 3. - S. 267-284.
  26. Pochtman Yu. M., Kolesnichenko A. L. Metody matematicheskoi optimizatsii v mekhanike hruntov (Methods of mathematical optimization in soil mechanics). - Kiev-Donetsk: «Vishcha shkola», 1977. – 102 s.
  27. Rusakov, B. A. Raschet ustoichivosti mnohosloinykh otkosov slozhnoho profilia (Calculation of the stability of multilayer slopes of acomplex profile) // Izv. vuzov. Hornyi zhurnal. - 1975. - № 2.
  28. Sokolovskii V. V. Statika sypuchei sredy (Staticsoflooseenvironment). – M.: Fizmat-izdat, 1960. – 207 s.
  29. Tikhvinskii I. O. Kolichestvennaia otsenka i prohnoz ustoichivosti sklonov s uchetom mekhanizma opolznei na ravninnykh i predhornykh territoriiakh (Quantitative assessment and prediction of slope stability, taking int oaccount the mechanism of landslides in the plain sand foothills): avtoreferat dis. ... d-ra heoloh.-mineral. nauk: 04.00.07 – M., 1989. – 38 s.
  30. Tikhvinskii I. O. Otsenka i prohnoz ustoichivosti opolznevykh sklonov (Assessment and forecast of stability of landslide slopes). - M.: Nauka, 1988. - 144 s.
  31. Florin V. A. Osnovy mekhaniki hruntov (Bases of soil mechanics). - M.: Hosstroiizdat, 1959. - T. 1.
  32. Fellenius V. Statika hruntov (Soil statics). – M.: Stroiizdat, 1933.
  33. Tsvetkova E. V. Razrabotka metoda rascheta i prohnoza ustoichivosti nahruzhennykh otkosov i sklonov kak osnovanii sooruzhenii na osnove analiza napriazhennoho sostoianiia hruntov (Development of a method for calculating and predicting the stability of loaded slopes and slopes as the foundations of structures based on the analysis of the stress state of soils): dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.23.02 - Volhohrad, 2007. - 187 s.
  34. Chalkova Yu. S., B. M. Cherepanov. Opolznevye protsessy, ikh prohnozirovanie i borba s nimi (Landslide processes, their forecasting and control)// Polzunovskii vestnik №1-2. - 2007.- S. 80-89.
  35. Chernyshova N. A. Heoеkolohicheskaia otsenka i prohnoz razvitiia osadok hruntovykh tolshch pri dlitelnom vodoponizhenii na opolzneopasnoi territorii (Geoecological assessment and forecast of the development of sedimentation of soil strata during long-termwater drawdown in alandslide-prone area) h. Tomska: dis. ... kand. heoloho-mineraloh. nauk: 25.00.36 - Tomsk, 2007. - 158 s.
  36. Shantukova D. A. Issledovaniia, klassifikatsiia i monitorinh opolznevykh massivov Kabardino-Balkarskoi Respubliki (Research, classification and monitoring of landslide massifs in the Kabardino-Balkarian Republic). Avtoref. dis. na soisk. uchen. step. k.t.n.: Spets. 25.00.36 – Vladikavkaz, 2004. - 22 s.
  37. Yudin D. B., E. H. Holshtein. Lineinoe prohrammirovanie. Teoriia, metody i prilozheniia. (Linearprogramming. Theory, methods and applications.) - M.: «Nauka», 1969.
  38. Akai K. On the stress distribution in the earth embankment and the foundation. // Proceeding of the 4th Japan National Congress for Appl.-Mech., 1954.
  39. Negre M. R., P. Stuts. Contribution a letude des foundations de revolution dand hhypothese de la plasticite parfait // Int. J. Solids and Struct. – 1970. - № 1. - pr. 53-68.
  40. Soren M. Andersen. Material-Point Analysis of Large-Strain Problems: Modelling of Landslides. PhD thesis by December 2009. Aalborg University.
  41. Taylor R. L., C. B. Brown Darcy. Flow Solutions with a free surface // Proc. An. Soc. Civ. Eng. – 1967. - Vol. 93. - PP. 25-33.
  42. DBN V.2.1-10:2018 Osnovy i fundamenty budivel ta sporud. Osnovni polozhennia. – K.: Minrehionbud Ukrainy, 2018. – 36 s.
  43. DBN V.1.1-46:2017 Inzhenernyi zakhyst terytorii, budivel i sporud vid zsuviv ta obvaliv. Osnovni polozhennia. – K.: Minrehionbud Ukrainy, 2017. – 47 s.
  44. DBN V.1.1-24:2009 Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv. Osnovni polozhennia proektuvannia. – K.: Minrehionbud Ukrainy, 2010. – 108 s.