Методы борьбы с оползнями

Борьба с оползнями во многих случаях оказывается чрезвычайно сложной, дорогостоящей и зачастую неэффективной. Для успешного применения противооползневых мероприятий необходимо высококачественное выполнение инженерно-геологических изысканий для оценки фактической степени устойчивости склона. Эти изыскания выполняют согласно СНиП 11.02-96 и СП 11.105-97.

Ряд специалистов отмечает, что для успешной реализации противооползневых мероприятий необходима разработка вопросов специальной стратегии и тактики. К первым относят:

• установление природы возможных форм нарушения устойчивости склона и разработку рациональных расчетных схем;

• количественную оценку (иногда с некоторым приближения степени устойчивости склона (определение коэффициента устойчивости — запаса);

• выявление наиболее эффективных путей повышения степени устойчивости склона до необходимых пределов;

• проектирование откосов с наперед заданной степенью устойчивости.

Вторые заключаются в выборе в пределах наличных возможностей наиболее эффективных для конкретного случая противооползневых мероприятий и сооружений, не забывая при этом опреимуществах «превентивных» профилактических методов.

Противоопоолзневые мероприятия подразделяют на два вида:

• активные, способные воздействовать на основную причину оползня путем полного пресечения или некоторого ослабления ее действия, в частности, снятие перенапряжения грунтовой толщи разгрузки любого вида;

• пассивные, направленные на повышение значимости факторов сопротивления, влияющих положительным образом на степень устойчивости, например, пригрузка, закрепление любыми способами.

В настоящее время единой классификации оползней не существует. Составленные в разное время и по различному принципу многочисленные классификации, среди которых следует отметить классификации Ф.П. Саваренского, И.В. Попова, А.М. Дранникова, Н.Н. Маслова, Е.П. Емельяновой, В.Д. Ломтадзе и др.Весьма полная и практически приемлемая классификация противооползневых мероприятий разработана Н.Н. Масловым.
Все наиболее важные противооползневые мероприятия по их характеру воздействия разделены на 10 групп (I—X). В каждой группе по эффекту воздействия и капитальности выделены классы (А, Б, В и т.д.). Каждому классу соответствуют несколько видов защитных мероприятий. Согласно табл. 9.3 для каждого конкретного случая можно выбрать одно или несколько защитных мероприятий.

Мероприятия по обеспечению охранной обстановки касаются в основном ограничений деятельности человека в районе склона:

• по зеленому поясу (запрещение рубки леса, корчевания и разработки участков под огороды, уничтожение кустарников, травяного покрова);

• по строительству (установление границы предельной застройка и веса сооружений, снос существующих сооружений, за­ике темпов строительства);

• по земляным работам (запрещение любых разработок в пассивной зоне — у подножия, в загрузке склона в активной зоне — у бровки, увеличение крутизны откоса, вскрытие неустойчивых грунтов);

• в области водного хозяйства (запрещение спуска поверхностных вод и поливов, содержание в порядке водоотводящих и осушительных устройств, водопроводно-канализационных систем, заделка ям, трещин, установление уровней и темпов сработки вод, омывающих откос);

• по динамическим воздействиям (запрещение применения взрывных работ, забивки свай, работы транспортных средств), то же относится и к вибрационным воздействиям.

Берегозащитные мероприятия и сооружения на водотоках и водоема у подножья склона включают отвод и выравнивание русел, устройство защитных покрытий, возведение лотков, быстротоков, перепадов, стен — набережных.

Водоотводные осушительные и дренажные мероприятия и устройства делят на:

• работы на поверхности (планировка местности, заделка трещин, устройство покрытий, дамб, обвалования, нагорных и осушительных каналов, лотков, каптаж источников);

• обустройство дренажей (продольные и поперечные прорези и галереи, дренажные шахты, поглощающие скважины и колодцы); выполнение изоляционных мероприятий (устройство различных инъекционных завес, глинизация, замораживание грунтов).

Землеустроительные мероприятия направлены на:

• разгрузочные работы в активной зоне (полный съем оползневых масс, срезка активной части оползня, очистка скальных откосов, террасирование и уполаживание склона, общая планировка склона) и пригрузки в пассивной зоне (отсыпка и отвал грунта);

• покрытие скальных склонов металлическими и геосинтетическими сетками;

• армирование поверхности геосинтетическими материале (сетками, ячеистыми каркасами и т. п.);

• устройство каменных ловушек.

Механическое крепление склона (откоса) связано с устройством одиночных прошпиливающих элементов в виде свай различного типа, проходящих сквозь оползень в коренные породы или рядов в виде шпунтовых стенок, инъекционных и мерзлотных завес и др.

Подпорные сооружения предусматривается возводить в виде шпунтовых стенок (металлических, железобетонных, деревянных подпорных стен (каменных, бетонных, железобетонных), стен из свай-оболочек большого диаметра, а также в виде упорных валов (поясов) из грунта, каменной наброски, массивов-гигантов.

Покрытия предназначены для закрепления поверхности склона от воздействия ливневых и речных вод. Их выполняют изпесчаных, гравелистых, галечных грунтов, каменной наброски каменного мощения, шлакоглинобетона, асфальта и асфальтом тона, бетона и железобетона, геосинтетических пленок из армированного высокопрочного полиэтилена. Для закрепления береговой зоны часто используют фашинные тюфяки.

Использование растительности направлено на закрепление и осушение склона. Здесь предусматривается сплошное травосеяние, посадка влаголюбивого кустарника, облесение склона (вяз, дуб, клен, липа, лиственница).

Искусственное уплотнение и закрепление грунтов на склоне предусматривает проведение различных инъекций (цементация силикатизация, битумизация, глинизация), замораживание грунтов, уплотнение электроосмосом.

Обеспечение устойчивости возводимых сооружений в зоне действий оползня преследует цель повышения безопасности и включает мероприятия:

• удаление неустойчивого массива на всю его мощность (до коренных неоползнеопасных пород);

• закладку глубоких фундаментов, опирающихся на устойчивые породы;

• устройство фундаментов из буронабивных свай;

•использование каркасных конструкций;

• армирование крутых откосов геосинтетическими сетками и каркасами;

• применение железобетонных поясов;

• устройство деформационных швов.

Остановимся более подробно на рассмотрении некоторых мероприятий.

С помощью вертикальной планировки и производства земляных работ выполняется уположивание откосов и создание контрбанкетов. Уполаживание откосов преследует цель уменьшения крутизны оползневого склона, обеспечивающей его устойчивость. Уполаживание склона целесообразно как профилактическое мероприятие при наличии неактивизировавшегося оползня. Кроме того, целесообразность уполаживания склона определяется объемом земляных работ и характером грунтов (Рис.12).
Таким образом, благодаря контрбанкету увеличивается вес тела оползня в его нижней части и создается некоторый упор, противодействующий сползающей массе оползня.

Дренирование подземных вод также является одним из основных мероприятий по борьбе с оползнями. Для этого применяются различные дренажные
системы и типы дренажей, которые позволяют производить полный или частичный перехват грунтового потока.
Различают два вида дренажа оползневого склона: головной дренаж, перехватывающий грунтовый поток выше оползневого откоса и откосный дренаж, предназначенный для осушения тела самого оползня.
Наиболее существенным является дренаж, прокладываемый вдоль верхней бровки склона и перехватывающий подземные воды, предотвращая их выход на оползневой склон.
Головной дренаж, решая задачу перехвата грунтового потока, предотвращает вынос частиц грунта из пластов оползневого откоса, осушает плоскость скольжения и обезвоживает массу оползня, что приводит к снижении фильтрационного давления, влияющего на устойчивость откоса.

В качестве головных дренажных систем применяются горизонтальные однолинейные или двухлинейные дренажи: трубчатые — при глубине водоносного слоя в 2—3 м; сплошные прорези (щели) — открытые глубиной 3— 4 м и закрытые — глубиной до 10—12 м (Рис.13) дренажные галереи, прокладываемые открытым способом и штольни, сооружаемые закрытым способом, в водоносном грунте или ниже его (Рис.14).

Рисунок. 13. Схема понижения уровня грунтовой воды на оползневом
участке склона закрытой дреной:
1 — уровень грунтовых вод до строительства дренажа; 2 — дрена; 3 — кривая депрессии; 4 — обратная засыпка траншеи с плотнением

Рисунок 14. Схемы перехвата грунтовых вод (осушение откоса):
а — штольня с вертикальными дренами; б— штольня с забивными фильтрами; 1 — тело оползня; 2— водоносные пласты; 3— коренная порода; 4— штольня; 5— дренажный колодец; 6— забивной фильтр; 7— уровень грунтовых вод; 8—кривая депрессии

Механическое сопротивление движению оползня также осуществляется с помощью подпорных стенок или свайных рядов (Рис.15).
Конструкции типа свай применяют, когда устройство упорных сооружений нецелесообразно по планировочным или другим соображениям.

В практике применяются деревянные, бетонные и железобетонные, а иногда и металлические сваи. Число свай определяется по нагрузке на сваю расчетом на опрокидывание и срез. Во избежание сотрясений склона при забивке сваи предварительно пробуриваются отверстия для каждой сваи диаметром несколько меньше ее расчетного.
Сваи располагают в плане в шахматном порядке и заглубляют в несмещающийся грунт на глубину не менее 2м.

Таким образом, все эти мероприятия дорогостоящи и трудоемки в исполнении, поэтому применяются на основе тщательного анализа причин, вызывающих развитие процесса сдвига, а выбор производят на основе технико-экономического сравнения вариантов. Методы расчета и проектирования соответствующих мероприятий рассматриваются в специальной литературе.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: