Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент заложения откоса дамбы

Коэффициент заложения откоса дамбы

Организация стока поверхностных вод

Основными параметрами, характеризующими дожди являются – интенсивность, продолжительность и повторяемость дождей.
При проектировании дождевой канализации в расчет берут дождевые воды, дающие наибольшие расходы стока. Т.о. для расчетов принимают средние интенсивности дождя за периоды различной длительности.
Все расчеты проводятся, согласно рекомендациям:
СНиП 23-01-99* Климатология и геофизика.
СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения
Организацию поверхностного водоотвода осуществляют со всех городских территорий. Для этой цели используют открытую и закрытую водосточную системы города, которые выводят поверхностный сток за городскую территорию или на очистные сооружения.

Типы дождевой сети (закрытая, открытая)
Открытая сеть — это система лотков и кюветов, входящих в поперечный профиль улиц, дополненная другими водоотводными, искусственными и естественными элементами.
Закрытая — включает подводящие элементы (лотки улиц), подземную сеть труб (коллекторов), дождевые и смотровые колодцы, а также узлы специального назначения (выпуски, водобойные колодцы, перепадные колодцы и др.).
Смешанная сеть имеет элементы открытой и закрытой сети.

К специальным сооружениям закрытой дождевой сети относят: дождеприемные и смотровые колодцы, ливневой коллектор, быстротоки, водобойные колодцы и пр.
Дождеприемные колодцы устанавливаются для обеспечения полного перехвата дождевых вод в местах понижения проектного рельефа, на выездах из кварталов, перед перекрестками, со стороны притока воды, обязательно вне полосы пешеходного движения (рис. 20).
На территории жилой застройки дождеприемные колодцы располагаются на расстоянии 150-300м от линии водораздела.
По магистралям дождеприемные колодцы размещают в зависимости от продольных уклонов (Табл. 4).

Ливневой (дождевой) коллектор, расположенный вдоль магистрали, дублируется, если ширина проезжей части магистрали превышает 21 м или, если ширина магистрали в красных линиях более 50м (рис. 21,в). Во всех остальных случаях применяют схемы, изображенные на рис. 21, а, б.
Для удобства эксплуатации длину ветки ливневой канализации ограничивают 40 м. На ней могут располагаться 2 дождеприемных колодца, на стыке которых устанавливают смотровой колодец, однако, на участках с большим объемом стока, количество дождеприемных колодцев может быть увеличено (до 3 в одной точке). При длине ветки до 15 м и скорости движения сточных вод не менее 1м/с, допускается присоединение без смотрового колодца. Диаметр веток принимается в пределах 200- 300 мм. Рекомендуемый уклон – 2-5%, но не менее 0.5%
При необходимости, дождеприемные колодцы делают комбинированными: для приема воды с проезжей части и для принятия вод из дренажных систем (дрен).
Смотровые колодцы располагаются в местах изменения направления трассы, диаметра и уклона труб, присоединений трубопроводов и пересечения с подземными сетями в одном уровне, в соответствии с условиями рельефа (уклонами), объемом стока и характером проложенных коллекторов ливневой канализации, на ливневой (канализационной) сети.
На прямых участках трассы шаг размещения смотровых колодцев зависит от диаметра труб водостока. Чем больше диаметр, тем расстояния между колодцами больше. При диаметре 0.2÷0.45м расстояние между колодцами должно быть не более 50 м, а при диаметре более 2 м – расстояние 250 -300м.
Ливневой коллектор, как элемент ливневой канализации, располагается на застраиваемой территории города в зависимости от общей компоновки всей ливневой сети.

Глубина заложения ливневого коллектора зависит от геологических условий грунта и глубины промерзания. Если в районе строительства грунт не промерзает, то минимальная глубина заложения водостока составляет 0.7м. Определение глубины заложения производится в соответствии с требованиями норм СНиПа.
Обычная водосточная сеть проектируется с продольным уклоном 50/00, но в условиях равнинного рельефа — уменьшают до 40/00.
На равнинных территориях принимают минимальный уклон коллектора, равный 40/00. Такой уклон позволяет обеспечить непрерывность движения (постоянность) ливневых вод в коллекторе и предотвращает его заиливание.
Максимальный уклон коллектора принимают таким, при котором скорость движения воды составляет 7 м/с, а для металлических коллекторов 10 м/с.
При больших уклонах коллекторы могут выйти из строя из-за возникновения гидравлического удара.
К числу возможных сооружений на водосточной сети относятся перепадные колодцы, устраиваемые на участках с большим падением рельефа, для уменьшения скорости движения воды в коллекторе, превышающей наибольшие допустимые нормы. При значительных предельных уклонах местности на трассе коллектора устраиваются быстротоки, водобойные колодцы или применяются чугунные или стальные трубы.
Выпуски водосточной сети по санитарным соображениям желательно устраивать вне границ застройки города в очистные сооружения (отстойники, поля фильтрации).

Открытая дождевая сеть стоит из уличной и внутриквартальной. В сети выделяют кюветы и лотки, удаляющие воду из пониженных мест территории, перепускные лотки, удаляющие воду из пониженных мест территории, и канавы, отводящие воды с больших площадей бассейна. Иногда открытую сеть дополняют русла малых рек и каналы.
Размеры поперечных сечений отдельных элементов сети определяют расчетом. При небольших площадях стока размеры поперечных сечений лотков и кюветов не рассчитывают, а принимают по конструктивным соображениям с учетом стандартных габаритов. В городских условиях водоотводящие элементы, укрепляют по всему дну или по всему периметру. Крутизну откосов кюветов и каналов (отношение высоты откоса к его заложению) устанавливают в пределах от 1:0.25 до 1:0.5.
Лотки и кюветы проектируют вдоль улиц. Трассы водоотводных каналов прокладывают, максимально приближаясь к рельефу, по возможности вне границ застройки.
Поперечное сечение кюветов и лотков проектируют прямоугольной, трапецеидальной и параболической, канав – прямоугольной и трапецеидальной. Наибольшую высоту кюветов и канав ограничивают в городских условиях. Ее делают не более 1.2 м (1.0 м — предельная глубина потока, 0.2м — наименьшее превышение бровки кювета или канавы над потоком).
Наименьшие уклоны лотков проезжей части, кюветов и водоотводящих канав принимают в зависимости от типа покрытия. Эти уклоны обеспечивают наименьшую незаиливающую скорость движения дождевых вод (не менее 0.4 – 0.6 м/с).
На участках территории, где уклоны рельефа больше тех, при которых возникают максимальные скорости течения, проектируют специальные сооружения, быстротоки, ступенчатые перепады.

Определение глубины заложения ливневой канализации

Дождевая и талая вода способны серьезно заболачивать почву и тем самым наносить непоправимый вред постройкам и грунту. Чтобы избежать разрушений под воздействием влаги, следует обустроить хороший водоотвод. Глубина заложения ливневой канализации закрытого или открытого типа должна соответствовать установленным нормам СНиП. В противном случае коммуникация будет бесполезной.

  1. Важность правильных расчетов при проектировании системы ливневой канализации
  2. Определение глубины заложения ливневой канализации
  3. Величина минимального уклона ливневой канализации по СНиП
  4. Расчет минимального уклона ливневки

Важность правильных расчетов при проектировании системы ливневой канализации

При неверно смотированной системе водоотвода может произойти затопление участка

Крайне важно придерживаться рекомендуемых СНиП норм заглубления и уклона ливневки. Если пренебречь точными расчетами, это грозит следующими проблемами:

  • плохой отток дождевой/снежной воды и как результат заболачивание участка;
  • образование застоев влаги и мусора в виде ила, песка, земли на конкретных участках канализации;
  • выталкивание проложенных труб из-за склонности грунта к пучению;
  • необходимость проведения сложных ремонтных работ по прочистке линии водоотвода;
  • промерзание труб или лотков канализации в морозы, а отсюда и возможный разрыв дрен;
  • риск выполнения демонтажа всей системы и её новая прокладка.

На момент составления проектной схемы ливневой канализации желательно ознакомиться со СНиП 2.04.03-85 или с обновленной версией печати СП 32.13330.2012.

Определение глубины заложения ливневой канализации

Карта глубины промерзания грунта

Читать еще:  Откос от армии религия

Чтобы смонтированная коммуникация работала исправно не один десяток лет, важно правильно определить глубину укладки ливневки в частном доме. СНиП 2.04.03-85 регламентирует такие минимальные нормы:

  • для желобов/труб системы водоотведения сечением до 500 мм углубление составляет от 30 см;
  • для лотков/труб диаметром от 500 мм глубина залегания ливневки стартует от 70 см.

Для закрытой прокладываемой системы водоотведения трубы дренажа должны располагаться на 20 см ниже уровня грунтовых вод. Это позволит влаге свободно опускаться и уходить через трубы в период весеннего таяния снегов.

Важно учитывать уровень промерзания почвы зимой. Чем более пористый грунт на участке, тем меньшим будет толщина льда в земле при минусовых температурах. К тому же обращают внимание на толщину снега в зимний период. Если она равна 10 см и более, то является своеобразной подушкой, сокращающей толщину промерзания земли. Таким образом, зная уровень промерзания грунта и учитывая толщину снега, можно вывести минимальные показатели укладки дренажных труб на участке: от имеющегося уровня льда в грунте зимой на снежную шапку отнимают приблизительно 30 см (при трубах сечением до 50 см) и 50 см (при сечении дрен от 50 см).

Пример: уровень промерзания грунта на участке составляет 1200 мм. Толщина снежного слоя в регионе равна 10 см. Диаметр трубы — 50 см. Значит, от 120 см отнимаем 30 см разрешенных и получаем минимальную глубину залегания — 90 см. При этом важно помнить, что 90 см – это глубина по верхнему краю уже уложенной трубы со всеми подсыпками из песка и щебенки.

Если проложить закрытую систему на уровне промерзания почвы или выше, в сезон весенних паводков лед в трубах будет таять медленно. За это время талая вода подтопит постройки и огородные/садовые культуры.

Если по какой-либо причине укладка дренажных труб на рекомендуемой глубине невозможна, придется делать их качественное утепление. Необходимо предусмотреть уровень динамической и статической нагрузки на систему с уменьшением глубины залегания дрен.

Величина минимального уклона ливневой канализации по СНиП

Немаловажным критерием устройства ливневки является уклон системы. При его соблюдении дождевая вода уходит самотеком в сторону приемника. Минимальные уклоны ливневой канализации по СНиП 2.04.03-85 меняются в зависимости от внутреннего сечения трубы. Регламент выглядит таким образом:

  • Для системы водоотведения с трубами/желобами диаметром 20 см и более допустимый уклон на каждый погонный метр ливневки равен 7 мм.
  • Если для монтажа канализации используют лотки/дрены меньшего диаметра, уклон увеличивается от 8 мм до 1,5 см. Поскольку меньший диаметр труб формирует большее сопротивление свободному оттоку жидкости.

В СНиП 2.04.03-85 прописан и максимальный уровень наклонности ливневки — он равен 1,5 см/м. При произвольном увеличении уклона система будет засоряться песком и землей, которые из-за большего удельного веса не смогут продвигаться вместе с потоком воды с той же скоростью.

Уклон открытых систем водоотведения зависит от уровня шероховатости внутренних стенок коммуникации. Регламентом установлены такие показатели:

  • канавы водоотводящие и лотки на асфальтобетонных дорогах — 0,003;
  • щебневые и брусчатые покрытия дорог — 0,004;
  • булыжниковые покрытия — 0,005.

Как правило, в частном секторе делают открытые канавы, устланные битым кирпичом и булыжником.

Расчет минимального уклона ливневки

Расчет уклона трубы канализации

Чтобы рассчитать минимальный уклон системы водоотведения, нужно взять во внимание такие параметры ливневки:

  • тип дренажной системы (открытая/закрытая);
  • диаметр используемых труб/желобов;
  • материал, из которого изготовлены дрены (по пластику вода скользит быстрее, чем по бетону);
  • уклоны ливневки на 1 метр по СНиП в зависимости от сечения дрен.

Здесь важно правильно подобрать диаметр труб под объем отводимой воды на участке. Он высчитывается по такой формуле:

Все значения в формуле трактуются таким образом:

  • Q – общий объем дождевых стоков, который будет уходить по дренам.
  • q20 – коэффициент интенсивности годовых осадков (исчисляется в литрах в секунду на 1 га площади земли). Коэффициент берут в местной природоохранной организации по региону.
  • F – общая площадь участка с учетом кровли, с которого будет отводиться вода (исчисляют в Га).
  • Ψ – поправочный коэффициент, который учитывает впитывающие способности грунта.

Коэффициент Ψ равен таким показателям:

  • открытая почва – 0,35;
  • щебенка – 0,4;
  • бетон – 0,85;
  • асфальт – 0,95;
  • кровельное покрытие – 1.

По выведенному значению подбирают сечение труб для дренажной системы или ливневки. Согласно практическому опыту диаметр туб для водоотведения в частном владении чаще равен 110-150 мм.

Если из-за рельефа строительного участка или по другим объективным причинам невозможно соблюсти рекомендуемые СНиП нормы уклона, допускается его уменьшение до 5 мм для труб сечением 20 см и до 7 мм для труб сечением 15 см и менее.

Важно учитывать: чем больше диаметр труб системы, тем меньше может быть уклон; чем более шероховатая поверхность внутренних стенок дрен, тем сильнее нужно наклонять коллектор для свободного оттока воды с участка.

При устройстве закрытой дренажной системы необходимо соблюдать охранную зону. Она подразумевает отступы от каждой стенки труб на 3-5 метров. Запрещено строить, сажать деревья, организовывать свалки в этом месте. Также нежелательно блокировать подступы и подъезды к ревизионным/перепадным колодцам.

Законы движения подземных вод и способы обуздать стихию

Застройщики не приступают к работам нулевого цикла без проведения гидрогеологических изысканий. Сюрпризы не нужны никому. Поэтому любые постройки на земле предваряются изучением того, что происходит под ней. Что делать, если на вашем объекте высокий уровень подземных вод? Отвечают эксперты компании «КС» и «ВММоторсервис».

ГИДРОМЕХАНИКА — КЛЮЧ К ПОНИМАНИЮ ПОДЗЕМНЫХ ПРОЦЕССОВ

Прежде чем говорить об основных законах движения подземных вод, стоит определиться с их динамикой и понять, что же это такое.

Динамика подземных вод — наука, изучающая движение как природных, так и искусственных потоков воды в горных породах земной коры. Подземные реки находятся всегда в движении и напрямую влияют на поведение грунтов, их дренажей, и, как следствие, на прочность фундамента будущего или уже построенного здания. Таким образом, основной закон движения подземных вод определяет успех строительства.

Важный аспект, который обязательно учитывают профессионалы — особенности процессов фильтрации, то есть движения сплошной массы грунтовых вод, нефти или газа в пористых породах.

Может происходить в разных режимах: жестком и упругом.

  • При жестком режиме в неглубоко расположенных фильтрационных потоках со свободной или напорной поверхностью незначительные изменения водопроницаемости горных пород и плотности воды не учитывают.
  • При упругом режиме в глубокозалегающих водоносных горизонтах изменяются плотность воды и пористость водоносной породы.

Для ряда почв характерна инфильтрация — частичное заполнение пор воздухом или паром при движении воды. Явление встречается в поверхностных зонах.

Само движение подземных вод также разделяют на типы:

  • Установившееся. Характеризуется постоянной скоростью и напором, его параметры неизменны во времени. Иногда поток настолько мал, что им допустимо пренебречь при строительстве.
  • Неустановившееся. Наоборот, изменяет свои параметры времени, места и ряда других показателей.
  • Напорное. Характеризуется нахождением под постоянным давлением, за счет него и происходит движение.
  • Безнапорное. Обладает свободной поверхностью, давление в этом случае равняется атмосферному.
Читать еще:  Ротбанд для отделки откосов двери

Закон Дарси

Перейдем к практической части, для получения цифровых значений и расчета перемещения подземных вод используют специальную формулу. В 1856 году инженер-гидравлик Анри Дарси установил линейную зависимость, существующую между скоростью фильтрации V и силами сопротивления. Формулировка основного закона движения подземных вод гласит:

где Q — объемный расход жидкости через фильтр длиной L и площадью поперечного сечения F;

ΔH — разность напоров;

ΔH/L — гидравлический уклон;

Kф — коэффициент фильтрации: скорость фильтрации при гидравлическом уклоне, равном единице.

Расчеты движения подземных вод проводят для условий жесткого режима фильтрации. При таких условиях движение воды бывает ламинарное и турбулентное. В реальных условиях оно может быть смешанным.

  • Ламинарное – движение параллельными струями, наиболее характерное для движения подземных вод;
  • Турбулентное – движение происходит не сплошным потоком, а струйками, которые движутся в разных направлениях. Характерно для горных пород, где вода движется по крупным пустотам, а также в зоне вокруг фильтра водозаборных скважин во время откачки воды.

Пределы применимости закона Дарси

На практике отмечены случаи несоответствия закону Дарси. Исходя из этого выделены верхний и нижний пределы применимости закона:

  • верхний выполняется для максимально водопроницаемых пород при достижении критической скорости фильтрации;
  • нижний наступает при низких скоростях фильтрации в глинистых и крупнообломочных горных породах.

КОЭФФИЦИЕНТ ФИЛЬТРАЦИИ

Коэффициент фильтрации или водопроницаемость грунта – это скорость прохождения жидкости через почву с гидравлическим градиентом, равняющимся единице. Этот показатель характеризует способность различных грунтов пропускать воду под влиянием силы тяжести. Ориентируясь на данные геологоразведки, специалисты принимают решение о возможности возведения объекта на участке.

Водопроницаемость грунта имеет огромное значение при строительстве дорог и зданий, а также ландшафтных работах. Несмотря на то что средние значения коэффициента фильтрации известны, на каждом объекте необходимо выявлять эти показатели. Для этого используют один из трех методов:

  • опытные откачки в полевых условиях;
  • фильтрационные приборы в лабораториях;
  • эмпирические формулы, учитывающие состав и пористость почвы.

Противооползневые мероприятия

Защита от оползней, базовые принципы

Главное внимание инженера в геотехнической практике должно быть направлено на предупреждение оползней и стабилизацию склонов. Если нельзя из­бежать участков с развитием оползней, воздействие их на склон должно быть сведено до минимума; в этом случае необходимы детальные исследования и должны быть предложены соответствующие мероприятия по стабилизации.

Защита от оползней должна разрабатываться в составе комплексного геотехнического проектирования, в составе которого как правило, содержатся следующие виды работ:

  • сбор, изучение и анализ исходных данных: картографических материалов, данных о рекогносцировочных работах, предпроектные проработки и пр.;
  • исследовательские работы вкл. работы по геологоразведке, натурных испытаний, планирования и реализации работ по мониторингу, проведение опытных откачек из геологических скважин, лабораторных и полевых исследований физико-механических параметров горных пород и др.;
  • разработка проектной документации территориального или общестроительного уровня, разработка мероприятий по предупреждению, по предотвращению опасных склоновых процессов и явлений, разработка технических решений по устройству противооползневых защитных сооружений и конструкций, разработка проекта мониторинга на период эксплуатации защитных конструкций, физическое и/или математическое моделирование (аналитическое или численное) условий строительства защитных сооружений и условий развития опасных процессов или явлений, подготовка рабочей документации и др.;
  • сопровождение строительных работ, организация и ведение технического мониторинга за развитием опасных процессов, уточнение и корректировка данных инженерных-изысканиий, корректировка проектной и рабочей документации на строительство и др.

Противооползневые геотехнические мероприятия весьма разнообразны и намечаются в зависимости от их состояния и стадии развития. Когда оползень находится в первой стадии своего развития, правильная противооползневая профилактика и соответствующие предупредительные меры могут оказаться вполне достаточными для обеспечения его устойчивости. Оползни, находящиеся в активной стадии развития, требуют применения радикальных мер борьбы с ними.

Изучение оползней

Геотехническая деятельность по изучению оползней определяется теми же принципами, что и исследования, проводимые для других инженерных работ; однако особое внимание уделяется некоторым условиям и факторам.

Прежде всего инженер-геотехник должен выработать рабочую гипотезу о типах существующих или потенциально возможных движений масс на склонах, местоположении и форме поверхности или зоны скольжения и о факторах, которые могут вы­звать деформации склона. Эти предположения должны быть подтверждены полевыми исследованиями и аналитическими или численными расчетами. В дополнение к геологическим условиям необходимо изучить некоторые другие характеристики.

  • Должны быть установлены все ослабленные поверхности, по которым могут произойти смещения пород, такие, как плоскости напластования, разрывы, протяженные трещины или поверхности скольжения древних недействующих оползней. Рекомендуется изучение микрорельефа местности и исследование уступов на склоне и у его подошвы.
  • В существующих оползнях определяется положение поверхности или зоны скольжения путем изучения керна буровых скважин. В скважинах положение поверхности скольжения иногда может быть установлено по искривлению ствола скважины. В особых случаях должна быть пройдена разведочная штольня, которая будет служить, кроме того, дренажной галереей.
  • В существующих оползнях должны быть установлены линии реперов, а их вертикальные и горизонтальные смещения необходимо регистрировать через соответствующие интервалы времени. Глубина поверхности скольжения может быть определена по векторам перемещения.

В существующих оползнях головная часть оползня должна быть детально изучена. Широкая зона развития трещин, падающих в сторону склона, указывает на глубокий оползень.

  • На опасных склонах необходимо определить пути питания пород атмосферными и подземными водами. С этой целью на различных глубинах в зависимости от предполагаемых гидрогеологических условий должны быть установлены пьезометры. В слабоводопроницаемых породах рекомендуется устанавливать приборы для измерения порового давления.
  • Должны быть измерены напряжения в нескольких точках на поверхности земли.

Расчеты устойчивости склонов

При изучении инженерно-геологических условий залегания пород необходимо определить состав, строение, состояние, физико-механические характеристики пород: удельный вес, пористость, коэффициент трещиноватости, удельное сцепление и угол внутреннего трения, сопротивление породы на сжатие и на сдвиг и др. Геотехнические расчеты направлены на получение объективной количественной оценки устойчивости склонов, на реологические параметры деформирования или скорости смещения пород и др. Эти данные можно получить на основе математического моделирования, выполнения численных или аналитических расчетов. Из описаний выше видно, насколько сложными могут быть причины и развитие де­формаций склонов. Так как в сложных случаях геотехнические ра­счеты не всегда обеспечивают достоверные результаты, необходимо решить вопрос о правомерности их применения, чтобы не дискредитировать этот полезный метод. В крайних случаях комплексный геотехнический расчет может быть применен для объяснения данной задачи, так как он покажет, каким образом изменение факто­ров, направленное на укрепление склона и стабилизацию оползня, улучшит их современное состояние.

В подавляющем большинстве случаев выполняемые геотехнические расчеты имеют характер расчетов устойчивости. При изучении движений склонов необходимо определить коэффициент запаса устойчивости, т. е. величину, равную отношению сил, оказывающих сопротивление движению, к движущим силам, представляющим тангенциальную составляющую силы тяжести, которая вызывает оползание. Сопротивление определяется прочностью по­роды и возрастает с увеличением нормальных напряжений.

Читать еще:  Откосы входных дверей номер

Следовательно, нормальная составляющая силы тяжести также входит в геотехнический расчет. Ниже поверхности грунтовых вод или под действием порового давления составляющая уменьшается при увеличении противодавления. Следует добавить, что коэффициент запаса, вернее его обратная величина, выражает долю прочности пород, необходимую для устойчивости склона.

Дальнейшие расчеты являются в настоящее время предметом дискуссий и требуют обширных знаний механики грунтов и механики скальных пород. В качестве начальной информации достаточно познакомиться с графиками Лобасова; они действительны для F=1 и только для U=0. Так как необходимо вводить определенную величину F (например, для склонов, сложенных глинистыми грунтами, она составляет 1,7), то величины с и ф должны быть уменьшены.

Недостатки геотехнических расчетов в целом сводятся к невозможности объективно оценить всю картину инженерно-геологических условий, характера нагрузок и воздействий, их стохастическую природу, в том числе за счет ограниченности получения исходных данных и ограниченности используемых расчетных методологий. Поэтому, задача по оценке устойчивости склона, по оценке развитию геологических и геотехнических процессов должна также выполняться на основе качественного экспертного анализа.

В существующих оползнях, для которых остаточное сопротивление породы определяется обратным рас­четом устойчивости склона при Ку=1, относительно небольшое увеличение F (например, до 1,15) достаточно для стабилизации склона.

Очевидно, что изучение устойчивости склонов заслуживает большого внимания и с теоретической точки зрения.

Противооползневые геотехнические методы

Комплексный геотехнический подход, который должен применяться для укрепления склонов упоминался в описании выше; здесь дается обзор и основных способов и методов защиты от оползней которые закладываются на этапе геотехнического проектирования.

Планировка склона

Устойчивость опасного склона может быть обеспечена срезкой вверху, т. е. уменьшением веса актив­ной части оползня и пригрузкой в его основании. Это особенно важно для склонов, масса пород которых не уменьшается вследствие поднятия. Разработка и удаление грунтов из выемок осуществляются мощными машинами, при этом необходимо соблюдать осторожность, чтобы не нарушить устойчивость склона над оползнем при его планировке. Когда в подошве склона создается контрбанкет, рекомендуется обеспечить дренирование подстилающих слоев.

Дренирование оползня

Важным фактором, контролирующим движения масс на склонах, является гидростатическое давление, которое действует как боковое давление в порах и трещинах пород и как поднимающая сила, действующая на подошву водонепроницаемых или малопроницаемых пластов.

Необходимо обеспечить отвод дождевых вод и водотоков от участка оползня наикратчайшим путем, избегая протяженных горизонтальных осушительных канав. В тех местах, где имеется возможность инфильтрации воды из канала в склон, необходимо проложить трубы. Вся дренажная система должна постоянно поддерживаться в рабочем состоянии, особенно в зимние месяцы.

Подземный дренаж представляет одну из самых необходимых мер по предотвращению оползней. Если оползшие массы имеют мощность несколько метров, то дренажные траншеи углубляются механизмами и заполняются проницаемым мате­риалом. Воды из глубоких частей массива дренируются буровыми скважинами, чаще пологонаклонными, глубины которых достигают 200 м. В северной Чехии была пробурена дренажная скважина глубиной 231 м, которая прошла в основном угольные пласты. Недостаток буровых скважин как дренажной системы состоит в том, что в разжиженных песках их редко можно пройти более чем на 60 м, и они часто заплывают. Большое преимущество дает сочетание горизонтальных и вертикальных дренажных скважин.

В равнинных областях горизонтальные скважины бурятся из выемок или из шурфов (шахт). В песчаных грунтах обычно используются колодцы, оборудованные соответствующими фильтрами и насосами. На действующих оползнях колодцы имеют меньший срок службы, чем горизонтальные дренажные скважины.

Закрепление оползневого склона

Часто рельеф склона не позволяет существенно уменьшить его средний угол и проложить дренаж. Если это и оказывается возможным, то нередко недостаточно для стабилизации склона. В этих случаях возводятся подпорные стенки, предназначенные для обеспечения равновесия сил. Геотехнические расчеты подпорных стенок выполняются очень тщательно. Вскрытие котлована для длинной поддерживающей стены часто активизирует движение оползня. Преимуществом обладают подпорные стенки в виде свай. Глубоко забитые сваи имеют низкое сопротивление сдвиговым напряжениям, и их удерживающую способность можно увеличить путем закрепления их верха анкерами, установленными в не­смещенных породах.

Если грунтовые воды не дренированы выше подпорной стенки, то в период снеготаяния водонасыщенные поверхностные слои начнут оползать вниз по склону, часто перетекая через стенку. Следовательно, стабилизация неустойчивого склона без его дренирования не может считаться достаточной. Все вышеперечисленные противооползневые мероприятия должны сопровождаться покрытием склона проницаемым материалом для предохранения замерзания приповерхностного слоя.

Автомобильная дорога на подмываемом берегу реки Лиммат около Цюриха (Швейцария) должна была прокладываться над существующим транспортным путем. На мергелях, глинах и песчаниках нижней молассы сформировался обширный оползень, датируемый последней вюрмской межледниковой стадией. Детальные исследования показали, что любое воздействие на оползень активизирует локальные подвижки, если не принять тщательные меры предосторожности. Поддержание откосов выемки дороги следовало поэтому осуществить с помощью свай, закрепленных в несмещенных породах. По­скольку поступление подземных вод из песчаников и зоны раз­лома было одним из факторов, приведших к образованию оползней на склоне, водовмещающие пласты коренных пород были дренированы горизонтальными скважинами и колодцами. Опасный участок автомобильной дороги пересекался мостом. Сваи для основания опор моста были забиты в коренные по­роды. Выемки нижней автомагистрали также были закреплены сваями, а верхняя часть откоса выемки была облегчена с помощью каркасного сооружения из железобетона.

Для предотвращения оползания пород или для прекращения оползневой подвижки в определенных геологических и геотехнических условиях применяются подпорные стенки, сваи, контрбанкеты, контрфорсные столбы и др. Все эти геотехнические сооружения специально рассчитываются с учетом всех сдвигающих сил и сил удерживающих.

Основным условием при возведении подпорных сооружений является заложение их на несмещаемом фундаменте. В большинстве случаев в борьбе с оползнями применяются комплексные мероприятия: вместе с подпорными сооружениями закладываются дренажные галереи, производится уполаживающая срезка и планировка склона, устраивается контрбанкет и др.

Не исключены в геотехнической практике строительства крупных сооружений и такие противооползневые мероприятия, как полное удаление оползневых масс, например, с помощью гидромониторов.

Часто в качестве защиты от оползня, применяется цементация. Эта мера борьбы с оползнями может быть применена только в скальных трещиноватых породах при наличии пластовых трещин с уклоном к подошве оползня, частично заполненных глиной и являющихся плоскостями скольжения. Надо, однако, иметь в виду, что способ этот представляет и определенную опасность, связанную с утяжелением пород, и поэтому должен применяться с необходимыми мерами предосторожности.

Наша организация предлагает комплексные обследования оползнеопасных склонов и оползней с целью оценки их устойчивости и разработке мероприятий по предупреждению развития, предотвращению активизации оползневого процесса, а также разработки комплексного проекта инженерной защиты.

Более полную информацию по разработке геотехнического проекта инженерной защиты от оползней, по выполнению геотехнических расчетов вы можете получить позвонив нам по телефону + 7 (499) 350-23-58, или оставив заявку по форме или по электронной почте.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector