Комплекс геотехнических мероприятий по инженерной защите от опасных геологических процессов и природных явлений южной припортальной площадки тоннеля №6 на автомобильной дороге Джубга – Сочи

В 2009 г. закончено строительство объекта «Автомобильная дорога Джубга — Сочи на участке обхода г. Сочи ПК134-ПК194», являющегося II очередью автодорожного обхода центра Сочи на пересечении р. Сочи и Мамайского хребта. Это участок автодороги протяженностью 4,4 км с мостовым переходом через р. Сочи (0,7 км) с автодорожным тоннелем (2,6 км), эстакадным участком от северного портала тоннеля к развязке (1,1 км) и транспортной развязкой на 172-м км существующей автодороги Джубга — Сочи.

Генеральный проектировщик — ОАО «Минскметропроект». Партнеры ОАО «Минскметропроект» на этой стройке: Дирекция по строительству и реконструкции автомобильных дорог Черноморского побережья — заказчик проектирования и строительства; ООО «Тоннельдорстрой» (Сочи) — генеральный подрядчик; ОАО «Гипротрансмост» (Москва) — проектировщик мостов и эстакад; УП «Белгипродор» (Минск) — проектировщик транспортной развязки; ОАО «Ленметрогипротранс» (Санкт-Петербург) — проектировщик раздела автоматизации, сигнализации и связи; ООО «Югтранспроект» — проектировщик реконструкции инженерных сетей и подключения к ним объекта; ОАО «Сочикоммунпроект» — разработчик раздела организация дорожного движения; НИПИ «Инжгео» (г. Краснодар) — исполнитель инженерных изысканий для всего строительства.

Специалистами ОАО «Минскметропроект» запроектирован комплекс автодорожного тоннеля № 6 и вспомогательных подземных объектов — уникальное инженерное сооружение с подземными выработками общей протяженностью более 5 км. Кроме самого тоннеля, нами также выполнено проектирование наземной инфраструктуры для его функционирования, а именно: инженерного корпуса, пожарного депо, припортальных зданий и сооружений, системы инженерной защиты припортальных площадок (удерживающих, водоотводных, водопропускных, берегоукрепительных сооружений). То есть, вся инженерная часть, которая обеспечивает защиту объекта от опасных геологических процессов в условиях высокой сейсмичности и его безопасную эксплуатацию при возможных чрезвычайных ситуациях.

Характеристика исходных условий природного и техногенного характера потенциально опасных для территории, зданий и сооружений, расположенных на южной припортальной площадке тоннеля:
 правый подмываемый, опасный в оползневом отношении, берег р. Сочи;
 оползневые очаги во фронте лобовой врезки тоннеля в склон и слева по пикетажу, угрожающие портальным сооружениям, береговой опоре №4 и устою моста через р. Сочи;
 сеть склоновых ручьев и промоин от поверхностных стоков;
 фронтальная подрезка склонов для строительства припортальных площадок и подъездных автодорог;
 планомерно возведенный отвал грунта, образующегося от проходки тоннеля, в объеме 250 тыс. м3.

Опасные геологические процессы на южной припортальной площадке

Инженерно-геологические и геофизические условия

Портал заложен в нижней части правого склона долины реки Сочи в осевой части межоползневого гребня. Склон в зоне портала эрозионно-оползневой, выпуклый, залесенный, слабозадернованный. Крутизна в средней и верхней части — около 25 град. Внизу склон прямолинейный, слабозалесенный; крутизна — до 45 град. Склон в паводки активно эродируется руслом реки Сочи выше и ниже по течению от портала.
На участке выделено четыре инженерно-геологических элемента.
ИГЭ-1: техногенные образования, сформированные вертикальной планировкой и обратной забивкой при строительстве действующих берегоукрепительных сооружений. Они представлены галечниковым грунтом. Вскрытая мощность — до 24,9 м.
ИГЭ-2: образования оползней ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ высоких порядков, распространенных на склоне, прилегающем с юго-запада к площадке южного портала тоннеля № 6. Отложения представлены голубовато-серыми глинами, в кровле — желто-серыми тугопластичными, с редкой дресвой, щебнем и отдельными глыбами песчаников. Характерной особенностью являются повсеместно встречающиеся обломки частично разложившейся и прелой древесины, представленные фрагментами стволов, веток, коры деревьев. Мощность отложений — до 6–8 м.
ИГЭ-3: отложения оползней сдвига, развитых в верхней части склона. Отложения представлены легкими пылеватыми, твердыми щебенистыми глинами и щебенистыми грунтами с глинистым твердым заполнителем. Повсеместно отмечаются разрозненные глыбы слабо выветрелых песчаников размером до 1 м.
Мощность отложений — до 10 м.
ИГЭ-4: коренные породы, представленные переслаиванием аргиллитов и мергелей с прослоями алевролитов, песчаников и известняков, слабо нарушенных тектоникой.
Подземные воды распространены в коренных отложениях, в оползневых, элювиальных и аллювиальных образованиях четвертичного возраста.
На оползневом склоне выделяется до шести генераций оползневых очагов различного порядка и возраста. Преобладают же разновозрастные оползни пластического течения.
Категория опасности оползневых процессов оценивается как опасная, а при отсутствии инженерной защиты их развитие может перейти в категорию весьма опасных. Сейсмичность площадки — 9 баллов.

Геотехнические мероприятия по инженерной защите южной припортальной площадки

По инженерной защите припортальных площадок автодорожного тоннеля, зданий и сооружений предусмотрены следующие геотехнические мероприятия.
1. От воздействия опасных метеорологических и гидрогеологических явлений:
 организация поверхностного водоотвода с исключением застоя дождевых и талых вод на естественной поверхности грунтов путем устройства нагорных канав, кюветов, искусственных сооружений (водопропускных труб и лотков);
 укрепление откосов земляного полотна от размыва поверхностными водами геотехническими материалами и посевом многолетних трав;
 при сближении проектируемых сооружений с постоянными и временными водотоками или при пересечении их трассами искусственных сооружений выполнение мероприятий по укреплению берегов, русел рек и ручьев,
 благоустройство и укрепление подверженного эрозии правого берега реки Сочи вверх и вниз по течению от створа тоннеля берегоукрепительными сооружениями;
 в качестве берегоукрепительных сооружений выполнение монолитной железобетонной подпорной стенки на основании из висячих буронабивных свай;
 на период строительства берегоукрепительного сооружения выполнение временной подъездной дороги к месту производства работ с укладкой дорожных плит и отсыпки временной ограждающей дамбы для отвода русла реки.
2. От воздействий опасных геологических явлений:
 выполнение удерживающей портальной стены тоннеля арочного типа в плане, усиленной мощными контрфорсами, обеспечивающими общую устойчивость выполненной подрезки склона с учетом сейсмического воздействия;
 максимальное сохранение природной обстановки на склонах;
 при подрезке склонов верховыми откосами выемок выполнение мероприятий по предотвращению осыпания и оползания последних путем выполаживания откосов и их искусственного закрепления, устройства подпорных стенок и удерживающих сооружений (общей протяженностью 7 700 м) как на период эксплуатации, так и при строительстве;
 для защиты от обширного оползня оконтуривание площадки удерживающими стенами из монолитного железобетона на основании из буронабивных свай;
 для исключения опасности обрушения котлованов крепление верховых откосов нагельной крепью, выполнение работ по устройству котлованов только заходками с запретом раскрытия котлованов на всю длину подпорного (удерживающего) сооружения;
 устройство буронабивных свай с заглублением по расчету в коренные полускальные породы;
 для защиты береговой опоры моста №4 выполнение каскада удерживающих сооружений, разрезающего оползневые массы вдоль русла погребенного ручья на отдельные участки и подпорного сооружения для  отвода основной оползневой массы пластической консистенции, надвигающейся с вышележащих участков вдоль трассы автодороги по касательной к удерживающим конструкциям.
3. От воздействий опасных геофизических явлений:
 придание геотехническим сооружениям и устройствам припортальной площадки необходимой сейсмостойкости — способности воспринимать, сохраняя свои эксплуатационные качества, инерционные нагрузки, порождаемые землетрясениями.
4. Для безопасного ярусного складирования грунта и благоустройства территории площадки южного портала:
 укрепление откосов горизонтально расположенными ярусами георешеток, обеспечивающими устойчивость откосов, сложенных слабыми несвязными размокаемыми породами с нарушенной сруктурой (аргиллитами);
 укрепление откосов ярусного благоустройства от размыва ливневыми водами наклонными пластиковыми решетками с заполнением ячеек плодородным грунтом с последующим озеленением рулонными травяными газонами;
 строительство системы водоотводящих лотков, дренажей, сети ливневой канализации закрытого и открытого типов, а также магистрального водопропускного коллектора через отвал грунта с выпуском чистых стоков в р. Сочи;
 озеленение участков территории, нарушенных при строительстве;
 строительство технологических тротуаров, проходов и автодорог.
5. От воздействий опасных природных явлений при содержании и эксплуатации сооружений:
а) комплекс круглогодичных мероприятий по мониторингу опасных природных процессов, включающих в себя проведение необходимых наблюдений за состоянием искусственных сооружений и прилегающей к ним территории;
б) комплекс мероприятий весенне-летне-осеннего периода, включающего в себя:
 очистку полосы отвода автомобильной дороги от посторонних предметов и мусора, травы, древесной поросли и кустарника;
 профилирование водоотводных канав и кюветов, прочистку водоотводных канав труб, лотков и кюветов;
 срезку кустарника, скашивание травы на обочинах и откосах;
 устранение мелких повреждений (в т. ч. размывов) на откосах с подсыпкой при необходимости грунта, планировкой и уплотнением, озеленением;
 устранение мелких повреждений на искусственных сооружениях;
в) подъездные технологические автодороги для доступа эксплуатационного персонала ко всем элементам защитных сооружений и благоустройства.

ОАО «Минскметропроект»
220088 Беларусь, г. Минск,
ул. Соломенная, д. 13
Тел./факс: + 375 17 285-32-23
E-mail: metropr@metropr.by
www.metropr.by