Пересечение дорогами оползневых участков

Оползни являются частой причиной разрушения дорог, проложенных по косогорам. Оползни распространены в Карпатах, на Южном берегу Крыма, на Азовском побережье. Большие оползни, захватывающие значительную площадь, затрагивают интересы многих отраслей экономики государства. Борьба с ними ведется по специальным проектам. Дорожным организациям обычно приходится встречаться с малыми оползнями в пределах придорожной полосы, закрепление которых представляет меньше трудностей Однако во всех случаях успешная борьба с оползнями возможна только на основе детального изучения всех

причин, вызывающих их появление, и правильного выбора мероприятий по закреплению склонов.

Главной причиной оползней является несоответствие крутизны склона или его напластований прочностным свойствам или состоянию слагающих его пород. Оползневой процесс активизируется в результате воздействия грунтовых или поверхностных вод, уменьшающих

сопротивление грунтов сдвигу и увеличивающих вес подверженной оползанию массы.

Постройка дороги может активизировать оползни в результате подрезки склонов при устройстве выемок и разработке карьеров, дополнительной нагрузки склонов от веса насыпей, переувлажнения грунта оползня при застоях воды в сооружениях системы дорожного водоотвода.

В зависимости от геологического строения склонов влияние проникающей влаги проявляется по-разному Верхние однородные глинистые слои на крутых склонах, насыщенные водой, стекают как вязкая масса, образуя сплывы. Большие однородные грунтовые массивы из-за увеличения веса влажного грунта могут обрушиваться по образующимся кривым скольжения.

При наличии подстилающих наклонных плотных водонепроницаемых пород просочившаяся вода, насыщая нижние слои грунта, вызывает потерю сцепления в глинистых грунтах и массив сползает по фиксированной поверхности скольжения. На берегах рек и морей оползни часто вызываются подмывом крутых берегов. Возможны оползни, связанные с подрезанием выемками склонов.

Для оползневых участков характерны следующие элементы: поверхность скольжения - поверхность, по которой происходит смещение грунтового массива (тела оползня); подошва оползня - линия выхода поверхности скольжения внизу; трещины отрыва — образуются у выхода поверхности скольжения на верхнюю поверхность склона перед подвижкой оползня,

Коэффициенты устойчивости оползневых массивов не являются постоянными и в течении года и ряда лет изменяются в связи с увлажнением и просыханием грунта, изменяющими его вес и сопротивление сдвигу.

Оползни обычно повторяются периодически. После подвижки оползня на несколько лет наступает период относительной стабилизации. Но в это время скрыто под влиянием проникаю

щей влаги и нагрузок в теле оползня медленно протекают процессы накопления деформаций ползучести, снижения величины сцепления в грунте и местные подвижки. Через некоторое время происходит общая подвижка, а затем наступает новый период затухания оползня. Продолжительность цикла обычно составляет от 5 до 20 лет. Поэтому на геологическом профиле оползня обычно можно различить несколько последовательно сместившихся массивов. При подвижке внизу у подошвы оползня образуются бугры выпирания.

Признаками оползневых склонов является характерный рельеф, на котором видны следы прошлых оползней — валы взбугривания у подошвы склона, наклонные саблевидные деревья («пьяный лес»).

Положение трассы иа оползневых участках выбирают после их детального исследования, Необходимо изучить зону распространения оползневых явлений, геологическое строение косогора, установить водоносные горизонты, дебит грунтовых вод и направление стока. Оценка склонов по подверженности оползанию может быть выполнена по аэрофотоснимкам, на которых ясно различимы геоморфологические признаки оползней — срывы, ступени, валы надвигания и выдавливания, бугры, западины и др. Глубина залегания поверхности скольжения может быть установлена сейсмоакустическими обследованиями.

На основе собранных материалов устанавливают причины возникновения оползней, намечают мероприятия для устранения причин, вызывающих появление оползня, оценивают его устойчивость ц выбирают направление трассы.

Наибольшую сложность представляет выбор расчетной поверхности, но которой может произойти сдвиг горных пород. Вероятное ее положение определяется расположением геологических напластований — границами коренных и четвертичных пород, поверхностью водонепроницаемых слоев, тонкими прослойками водоносных песков и т. д. Необходимо рассмотреть несколько вариантов положения и очертания поверхности скольжения, аппроксимируя фактические границы слоев цилиндрической поверхностью или рассматривая ее как ломаную поверхность.

В большинстве случаев наиболее целесообразен обход оползневых участков с верховой стороны. Однако это не всегда возможно, поскольку часто связано с необходимостью преодоления дорогой значительной разности высот, ухудшающей транспортные качества дороги.

При пролозкении дороги по оползневым склонам создается дополнительная нагрузка на них, что может вызвать активизацию оползневых процессов. При неизбежности пересечения оползня следует располагать насыпь в нижней части оползневого склона.

Основная идея проектирования мероприятий по повышению устойчивости оползневых массивов, по которым проходит дорога, — устранение причин, вызывающих оползание грунта, в первую очередь предотвращение проникания воды. К мерам предупредительного характера относятся организация правильной системы водоотвода, охрана насаждений и соблюдение необходимых агротехнических правил, запрещение строительных работ, нарушающих устойчивость склонов.

Установив по данным топографической съемки план оползневого участка, а по нженерно-геологическим обследованиям — направление и мощность потоков грунтовых вод, в первую очередь принимают меры к полному отводу от оползневого участка поверхностных и грунтовых вод, для чего устраивают систему канав и дренажей.

Для предотвращения проникания воды в оползневый массив предусматривают ряд мероприятий: отвод поверхностных вод с помощью планировки поверхности — засыпки впадин, устройства нагорных канав с укрепленными против просачивания дном и откосами; перехват дренажами поступающих с вышерасположенной части склона грунтовых вод; осушение тела оползня дренажами при наличии в нем водоносных прослоек. На крутых участках канав устраивают перепады и быстротоки.

Нагорные канавы для перехвата притекающих поверхностных вод располагают по периметру оползневого участка, придавая им уклон не более 20—30‰ и назначая их сечение и укрепление по расчету. При большой скорости течения воды канавы укрепляют сборными бетонными лотками. Сосредоточение в нагорной канаве большего количества воды нежелательно, так как при повреждении укреплений возможно ее проникание в грунт. Поэтому при большом притоке воды вместо одной глубокой канавы предусматривают два или три ряда нагорных канав с самостоятельным отводом воды за пределы участка.

Чтобы быстро удалить воду с поверхности оползня и уменьшить ее впитывание, на оползневом склоне располагают разветвленную сеть канав с водонепроницаемым укреплением. Их трассируют по наметившимся путям стока талых и ливневых вод или по сетке параллельных канав, отводящих воду к магистральным канавам, расположенным у границ оползня.

Для перехвата грунтовых вод по границе оползневого участка и в теле оползня закладывают дренажи. Ограждающие дренажи должны перехватывать подземные воды за пределами оползневых смещений.

Поперечные дренажи, прокладываемые перпендикулярно к направлению движения грунтовых вод, устраивают в незатронутой оползнем части горного склона, так как даже небольшая подвижка оползня может нарушить отвод воды но дренажу. При наличии водоносных слоев в теле оползня устраивают продольные дренажи, отводящие воду к подножью склона. Продольные дренажи, располагаемые вдоль оползня, менее чувствительны к его подвижкам, чем поперечные.. В местах соединения или изменения направления дренажей устраивают смотровые колодцы. При залегании грунтовых вод на глубине более 5 м сооружают дренажные штольни, прокладываемые способом горной проходки. Их располагают на коренных водоупорных породах. Для повышения устойчивости небольших оползневых массивов прибегают к мерам, направленным на уменьшение веса сползающей массы, создание связи оползающей части склона с ее ложем и увеличение сопротивления сдвигу по поверхности скольжения. С этой целью предусматривают:

разгрузку оползневого склона путём срезки грунта в пределах активной части оползня с перемещением его в нижнюю пассивную зону;

укрепление береговых склонов против подмыва водотоками, вызывающего оползание неустойчивых береговых склонов;

возведение удерживающих сооружений -подпорных стен, контрфорсов, контрбанкетов и т.п., врезаемых в ненарушенные прочные породы. В связи с процессами ползучести грунтов в основаниях удерживающих сооружений нередки случаи их разрушения после длительного периода службы;

повышение сцепления оползневой массы с ложем оползня. Для этой цели возможно укрепление грунтов в зоне скольжения инъектированием вяжущих материалов или электрохимическим способом. В практике транспортного строительства нашли применение забивка свай и устройства буронабивных бетонных свай, позволившие закреплять оползни мощностью до 15 – 18 м. Ряды буронабивных свай диаметром 0,5 – 1 м с каркасной арматурой располагают поперек оползающего массива в месте, где горизонтальные составляющие сдвигающих сил, определяемые для наиболее опасной поверхности скольжения методом круглоцилиндрических поверхностей, имеют наибольшее значение. В зависимости от давления грунта устраивают два ряда или более, размещая сваи по сетке квадратов или в шахматном порядке. Расстояние между рядами свай и отдельными сваями в ряду в зависимости от типа грунтов определяют расчетом исходя из предположения, что в оползающем грунте как бы образуются воспринимающие его давление несущие своды, пяты которых удерживаются сваями. При этом необходима проверка на сопротивление свай прорезанию грунта в межсвайном пространстве. Обычно расстояние между сваями составляет 2 – 3 м. Для совместной работы свай их объединяют сверху железобетонным ростверком.

Отдельные сваи рассчитывают на срез и изгиб, рассматривая их как консоль, закрепленную в грунте.

Особенность мероприятий по закреплению оползней - их комплексный характер, требующий одновременного выполнения. Выборочное осуществление отдельных мероприятий не дает гарантии защиты дорог от лавин.

Дата добавления: 2014-01-04