ВЛИЯНИЕ ПОДРЕЗКИ ЛЕССОВЫХ СКЛОНОВ НА ИХ УСТОЙЧИВОСТЬ В УСЛОВИЯХ СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ Stability Evolution and Evaluation of Slope Cutting Effect on Loess Slopes in Seasonally Frozen Zones under Freeze-Thaw and Hydrological Conditions

Аннотация

Циклическое промерзание и оттаивание грунтов приводит к разрушению структуры и снижению прочности грунтов, нарушая устойчивость склонов. В настоящее время динамические параметры процесса фазового перехода вода-лед изучены не в полной мере, что обусловливает недостаточное теоретическое обоснование мероприятий по укреплению склонов в условиях циклического замерзания-оттаивания. Исследование выполнено на примере типичного склона, сложенного сезонно-мерзлыми грунтами в долине реки Или. Построена трехмерная термо-гидромеханическая численная модель, воспроизводящая сезонные циклы замерзания-оттаивания в заданных метеорологических условиях; описан механизм фазового перехода вода–лед и инфильтрации дождевых и талых вод. Путем сравнения состояния подработанных и неподработанных склонов изучено изменение степени обводненности поверхности и интенсивности циклов замерзания-оттаивания; количественно оценено накопление остаточной деформации и нарушение устойчивости склона. Выявлен постоянный градиент степени обводненности поверхности от водораздела к подножию склона. В областях с повышенной обводненностью наблюдается существенное перераспределение напряжений с формированием зон сдвига в результате циклов
промерзания-оттаивания. Под воздействием циклического промерзания-оттаивания происходит значительное нарушение структуры поверхностного слоя грунта с активизацией горизонтальных смещений вдоль склона.
Мероприятия по инженерной подрезке склонов и дренажу препятствуют накоплению влаги у подножия склона и сдвиговым деформациям, что позволяет поддерживать устойчивость склона на безопасном уровне.

Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.63, No.3