Устойчивость горных склонов

Горные склоны в нижней части, как правило, покрыты продуктами выветривания горных пород. Лишь на крутых склонах скальные горные породы выходят на поверхность. Поэтому при строительстве горных дорог трассу обычно приходится прокладывать по глинистым или несцементированным продуктам выветривания горных пород.

Осадочные породы, сложенные пластами, часто залегают в виде складок, обращенных выпуклостью вниз (синклинали) или вверх (антиклинали). Встречаются разные наклоны пластов от горизонтальных до почти вертикальных, разрывы пластов, сдвиги, сбросы. Пласты известняков или песчаников могут разделяться прослойкам глины, при насыщении которой влагой возможны сдвиги – оползни вышележащих пластов.

Многообразные геологические разновидности залегания пластов применительно к расположению дорог по склонам могут быть сведены к нескольким схематизированным типам:

а- горизонтальное залегание пластов; б – падение пластов в сторону склона; в – падение пластов внутрь склона; г – прислонное залегание более молодых пород.

Наиболее неблагоприятным для проложения дороги является расположение поверхностей контакта с наклоном в сторону откоса.

Степень воздействия природно-климатических факторов на горные склоны определяется их экспозицией по отношению к странам света и крутизной, от которой зависит количество получаемого тепла. Южные и юго-западные склоны хорошо прогреваются солнцем. Их выветривание происходит интенсивнее. На них чаще образуются осыпи, происходят снежные обвалы и селевые выносы. Эти склоны быстрее освобождаются от снега, и на них реже наблюдаются выходы грунтовых вод и возникают оползни. На северных и северо-восточных склонах снег иногда сохраняется до начала лета.

Вопрос о выборе экспозиции склона, по которому прокладывают дорогу, должен решаться в каждом конкретном случае в зависимости от местных условий, в первую очередь от крутизны и геологического строения склонов – их устойчивости после постройки дороги и возможной интенсивности развития процессов выветривания.

На пересечениях дорогой выходов коренных скальных пород устойчивость земляного полотна обычно обеспечивается, если только они не раздроблены тектоническими трещинами.

Наиболее опасны выемки в осадочных породах, имеющих падение пластов в сторону склонов. В них частоимеются глинистые и сланцевые прослойки, которые при насыщении водой теряют связность, что может приводить к смещению подрезанных пластов или вываливанию глыб.

Изверженные породы более прочны и могут быть устойчивы в откосах при любом направлении напластований. Однако поскольку в поверхностных слоях они всегда в той или иной степени трещиноваты в результате выветривания и тектонических процессов, необходимо считаться с возможностью потери устойчивости отдельных массивов, выделяемых трещинами. Активизации и развитию процессов выветривания способствует производство скальных работ взрывным способом.

Многочисленные встречающиеся на практике деформации склонов могут быть сведены к ряду наиболее типичных случаев:

а – осыпание с крутых склонов продуктов выветривания; б – обвалы и выпадание отдельных камней и обломков с крутых обрывистых участков в скальных породах с сильной трещиноватостью (камнепады); в – сплыв сравнительно тонких поверхностных слоев грунтовых склонов в результате переувлажнения осадками (сели); г– пластическое оползание глинисты склонов, происходящее со скоростью нескольких сантиметров в год, проявляется, в частности, в неожиданных разрушениях подпорных стен после нескольких десятилетий работы; д – обрушение

части однородной грунтовой толщи при чрезмерной крутизне откоса, происходящее со срезанием по образующейся поверхности скольжения и некоторым поворотом смещенной части вокруг горизонтальной оси (оползни); е – смещение части грунта по подстилающим поверхностям в результате потери сцепления в зоне контакта. Причиной этого может быть переувлажнение подстилающего слоя при его наклонной поверхности, боковое давление масс грунта, гидродинамическое давление просачивающейся грунтовой воды; ж – боковое смещение отделившегося в результате образования вертикальной трещины блока из-за выжимания подстилающих грунтов с малой несущей способностью (размягченных глин или плывучих песков), переувлажнения просадочных лессов.

Приведенные примеры охватывают все возможные случаи нарушения склонов в чистом виде. В природе обычно каждая деформация оказывается проявлением нескольких форм. Это значительно усложняет разработку мероприятий по обеспечению устойчивости склонов, требуя тщательного изучения местных условий.

Дата добавления: 2014-01-04