Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский государственный Архитектурно-строительный Университет

Реферат по ознакомительной геологической практике

по дисциплине «Инженерная геология»

Кафедра геотехники

Выполнил: студент 2 курса

очно-заочной формы обучения

факультета безотрывных форм

обучения группы 2ПГСу-2

А.М. Егорова

Санкт-Петербург

2009

Оглавление

• Введение
• Что собой представляет оползень
• Географическое положение и приуроченность
• Признаки процесса
• Причины возникновения и условия развития
• Строение оползневого тела
• Классификация оползней
• Методы борьбы с оползнями
• Список используемой литературы
• Введение
• Весной 1994 г. бедствие обрушилось на Киргизию. После необычно снежной зимы во многих районах произошли огромные оползни. Ими разрушены сотни домов, при этом были человеческие жертвы. Создалась угроза хранилищам радиоактивных отходов, которые также могли быть разрушены оползшими массами пород. Сошли оползни и в Узбекистане, причинив такие же бедствия.
• В России оползни довольно часто происходят в Поволжье -- в Саратовской области, в районе Волгограда; на берегах Дона, Цимлянского водохранилища, в долине Кубани, во многих районах Сибири.
• Южный берег Крыма -- это почти сплошные оползневые массивы (Рис. 1), ежегодно «ломающие» шоссейные дороги, угрожающие жилым домам и промышленным сооружениям.
• В горах Средней Азии риск схода оползней есть практически везде. Иногда оползни происходят внезапно. Вдруг часть склона с изумрудной весенней травой покрывается серповидными трещинами, и огромная масса, отделившись от склона, начинает двигаться вниз. Нередко скорость движения очень велика -- 10 м/с и более. И на месте такого яркого травяного ковра образуется бурая рваная «рана» -- глубокая впадина с отвесными стенками, а внизу, у подножия склона, -- сползшая из неё хаотическая масса грунта. Простые оползни, которые вызваны однократным скольжением массы пород, наблюдаются редко. Чаще всего оползневые массивы формируются длительное время, и в их пределах процесс оползания повторяется неоднократно, в результате чего возникают бугристые сложные склоны, как, например, на Воробьёвых горах около Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Крутой склон, обращенный к Москве-реке, имеет неровный, бугристый рельеф, образовавшийся в результате неоднократного сползания его верхней части.
• Оползни возникают тогда, когда природные процессы или люди нарушают устойчивость склона. Сила связанности грунтов и горных пород оказывается в какой-то момент меньше, чем сила тяжести, вся масса приходит в движение. На возникновение оползней оказывают влияние многие факторы, особенно дождевые осадки, землетрясения, повышение уровня воды в реке. оползень географический приуроченность борьба
• Рис.1.Оползневый склон на побережье Крыма.
• В последние годы произошло несколько незначительных землетрясений в городе Красноярске, а при даже незначительных сотрясениях склоны становятся нестабильными. Летом 2006 года уровень воды в Енисее значительно повысился, берега были значительно подмыты, поэтому склоны, сложенные рыхлыми слабосцементированными породами могут потерять устойчивость.

Большая часть поверхности земли - склоны. К склонам относятся участки поверхности с углами наклона, превышающими 1 градус. Они занимают не меньше 3/4 площади суши.

Оползни -- это смещение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести. Чем круче склон, тем значительнее составляющая силы тяжести, стремящаяся преодолеть силу сцепления частиц пород и сместить их вниз. Силе тяжести помогают или мешают особенности строения склонов: прочность пород, чередование слоев различного состава и их наклон, грунтовые воды, ослабляющие силы сцепления между частицами пород. Обрушение склона может быть вызвано оседанием -- отделением от склона крупного блока породы. Оседание типично для крутых склонов, сложенных плотными трещиноватыми породами (например, известняками). В зависимости от сочетания этих факторов склоновые процессы приобретают различный облик.

Оползни образуются в различных породах в результате нарушения их равновесия и ослабления их прочности и вызываются как естественными, так и искусственными причинами. К естественным причинам относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки и т.п. Искусственными, или антропогенными, т.е. вызванными деятельностью человека, причинами оползней являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный вынос грунта, вырубка леса и т.п. Согласно международной статистике до 80% современных оползней связано с деятельностью человека.

На месте обрыва оползня остается чашеобразное углубление с уступом в верхней части - стенкой срыва. Сползший оползень покрывает нижние части склона или буграми, или ступенями.

Рис.3. Схема строения оползня.

Оползень может толкать перед собой рыхлые породы, из которых у подножья склона образуется оползневый вал. (Рис. 3) Оползни могут быть на всех склонах с крутизной 20 градусов, а на глинистых грунтах - при крутизне склона 5-7 градусов. Оползни могут сходить со всех склонов в любое время года. Внешний облик оползневых склонов имеет ряд признаков, по которым всегда можно установить, что склоны находятся в неустойчивом состоянии. Там где происходит отрыв массы пород, образуется серия концентрических трещин, ориентированных вдоль склонов. Сползание пород приводит к бугристости склонов, особенно в их нижней части. За счет давления сползающих пород у подошвы склонов формируются валы выдавливания. Между валами и буграми при определенных условиях скапливаются поверхностные и подземные воды. Это вызывает заболоченность склонов. При активном сползании на склонах хорошо видны смещенные земляные массы и террасовые уступы. (Рис. 4)

Рис.4. Стенка отрыва оползня в береговом обрыве Волги у г. Тетюши

Очень часто внешним признаком оползней является так называемый «пьяный лес» и разорванные, саблевидные стволы деревьев. За счет сползания пород стволы деревьев теряют свою вертикальность в различных направлениях, а иногда даже расщепляются. Аналогичным образом теряют вертикальность и столбы телефонной связи и электролиний, заборы стены. На оползневых склонах можно наблюдать разрушенные дома и здания со значительными трещинами. Характерной чертой этих трещин является наибольшее раскрытие в нижней части здания по склону.

Географическое положение и приуроченность

Оползни -- обычное явление в тех местностях, где активно проявляются процессы эрозии склонов. Они происходят в том случае, когда массы породы, слагающие склоны гор, теряют опору в результате нарушения равновесия пород, вызванного подмывом водой, ослабления прочности пород при выветривании и переувлажнении осадками и подземными водами, вследствие сейсмических воздействий, а также строительной и хозяйственной деятельности, проводимой без учета геологических условий.

Крупные оползни возникают чаще всего в результате сочетания нескольких таких факторов: например, на склонах гор, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами (песчано-гравийными или трещиноватыми известняками), особенно если эти пласты наклонены в одну сторону или пересечены трещинами, направленными по склону. Почти такую же опасность возникновения оползней таят в себе создаваемые человеком отвалы пород вблизи шахт и карьеров. Разрушительные оползни, движущиеся в виде беспорядочной груды обломков, называют камнепадами; если блок перемещается по некоторой ранее существовавшей поверхности как единое целое, то оползень считается обвалом; оползень в лессовых породах, поры которых заполнены воздухом, приобретает форму потока (оползень течения).

Оползни - явление частое и свойственное склонам долин, оврагов , балок, берегам морей, искусственным выемкам. Они разрушают здания и сооружения на самих склонах и ниже их. Большой ущерб ежегодно приносят оползневые явления на берегах Черноморского побережья Кавказа, в долинах Волги и многих других рек и горных районов.

Известно не мало примеров оползневых явлений катастрофического характера. Так, 9 октября 1963г. на севере Италии оползень объемом 240 млн. м³ разрушил плотину Вайонт (Рис. 5) высотой 265,5 м. Погибло более 3000 человек - это наиболее известные «классический» пример.

На участке дороги Алушта-Никита в Крыму при строительстве троллейбусной дороги возникли 20 новых оползней и активизировались 5 старых, и оползневые участки составили около 10% протяженности дороги.

Рис. 5. Поперечный профиль оползневого склона борта водохранилища плотины Вайонт в Италии.

В результате подрезки склона на месте слияния р. Зеравшан и р.Фана-Дарья (Рис.6) у пос.Айни 24 февраля 1964 г. на высоте 1400м. на склоне крутизной 33є, сложенном палеозойскими песчаниками, сланцами, древней корой выветривания мощностью до 60 м., произошел оползень объемом 20 млн. м³, который образовал запруду на р.Заравшан длинной 650 м. и высотой до 150 м

Рис. 6 Река Фана-Дарья.

1911 г.- Усойский обвал на Памире обрушил 2,2 млн.м3 земли и горных пород. Образовалась естественная плотина высотой 301 м. На месте долины возникло Сарезское озеро глубиной 500 м, длиной 60 км. Озеро заполнялось водой 30 лет.

Признаки процесса

Внешний облик оползневых склонов имеет ряд признаков, по которым всегда можно установить, что склоны находятся в неустойчивом состоянии. Там, где происходит отрыв массы пород, образуется серия концентрических трещин, ориентированных вдоль склонов. Сползание пород приводит к бугристости склонов, особенно в их нижней части. За счет давления сползающих пород у подошвы склонов формируются валы выдавливания. Между валами и буграми при определенных условиях скапливаются поверхностные и подземные воды. Это вызывает заболоченность склонов. При активном сползании на склонах хорошо видны мощенные земляные массы и террасовидные уступы. Очень внешним признаком оползней является так называемый пьяный лес» и разорванные, искривленные, саблевидные стволы деревьев. За счет сползания пород стволы деревьев теряют свою вертикальность в различных направлениях, а иногда даже расщепляются. Аналогичным образом теряют вертикальность столбы телефонной связи и электролиний, заборы, стены. На оползневых склонах можно наблюдать разрушенные дома или здания со значительными трещинами. Характерной чертой этих трещин является наибольшее раскрытие в нижней части здания по склону. Для возникновения и развития оползней необходимы некоторые определенные условия.

Существующие методы оценки склонов в связи с возможностью. возникновения оползней Г. С. Золотарев (1979) объединяет в следующие группы:

1) сравнительно-геологические (аналогии), основанные на статистических данных о строении и истории формирования склона, приуроченных к нему типах оползней, их механизме и режиме и других явлений;

2) расчетные--широко применяемые методы К. Терцаги, Н.Н.Маслова и др., в основе которых лежит определение коэффициента запаса устойчивости существующего или потенциального оползневого массива и склона по отношению к известной или выбранной поверхности смещения;

3) экспериментально-расчетные, основанные на предварительном определении напряженно-деформированного состояния склона на моделях или расчетным путем и на дальнейшем сопоставлении величин напряжений с показателями прочности пород по всему разрезу;

4) экспериментальные -- на моделях на эквивалентных материалах, позволяющие проанализировать нарастание напряжений и развитие деформаций во времени.

Все перечисленные методы оценки устойчивости склонов и откосов исходят из теории упругости и рассматривают потенциальный оползневой массив как жесткое недеформируемое тело, условно разделенное на элементарные блоки. В действительности механизм движения реального оползня в разных частях протяженного слоя различный и изменяется во времени.

Причины возникновения и условия развития

Среди них наибольшее значение для склонов имеют: высота, крутизна и форма, геологическое строение, свойства пород, гидрогеологические условия. При всех равных условиях крутые склоны более подвержены оползням, чем пологие. Так, установлено, что склоны с крутизной менее 15° оползней не образуют. Оползни свойственны склонам выпуклой и нависающей конфигурации.

Большое влияние на развитие оползневых процессов оказываем геологическое строение и литологический состав пород склона. Наиболее часто оползни проявляются при залегании слоев с падением в сторону склона, например оползни Черноморского побережья (Туапсе--Сочи). Типичными оползневыми породами следует считать различные глинистые образования, для которых характерно свойство «ползучести». Такой процесс, например, происходит на склонах лессовых толщ. Подавляющее большинство оползней приурочено к выходам подземных вод. Устойчивость склона (или степень устойчивости) определяется соотношением сил, стремящихся столкнуть массу пород вниз по склону, и сил, которые сопротивляются этому процессу.

Рис.7. Характерные типы поверхностей («линий») скольжения оползневых тел (по М.Васичу) а-круглоцилиндрические; б-прямолинейные; в-«неправильные»

Для того чтобы склон стал неустойчивым и земляные массы начали сползать, необходимо дополнительное воздействие. Сползание может возникнуть под действием природных процессов или от производственной деятельности человека.

Основными причинами оползней следует считать три группы процессов:

Процессы, изменяющие внешнюю форму и высоту склона: колебания базиса эрозии рек, оврагов; разрушающая работа волн и текучих вод; подрезка склона искусственными выемками.

Процессы, ведущие к изменению структур и ухудшению физико-механических свойств, слагающих склон пород за счет процессов выветривания, увлажнения подземными, а также дожами, талыми и хозяйственными водами, за счет выщелачивания водорастворимых солей и выноса частиц текучей водой с образованием в породе пустот (суффозия).

3. Процессы, создающие дополнительное давление на породы, слагающие склон: гидродинамическое давление при фильтрации воды в сторону склона; гидростатическое давление воды в трещинах и порах породы; искусственные статические и динамические нагрузки на склон; сейсмические явления.

Из перечисленного видно, сколь многообразны условия и причины возникновения оползней. При этом следует помнить, что каждый случай образования оползня может быть связан одновременно с несколькими причинами.

Строение оползневого тела

Многими исследователями отмечается возникновение оползней в том случае, когда по расчетным данным склон является устойчивым. Это объясняется тем, что в предшествующий оползню период при слабой деформации склона или откоса в условиях ползучести глинистых грунтов нарушается структурное оцепление и образуются ослабленные на сдвиг зоны. Этот процесс может завершиться формированием сплошной поверхности скольжения. Бурное развитие оползня возникает, как правило, после смещения оползневого тела на несколько десятков сантиметров.

В настоящее время почти не вызывает сомнения значительная роль реологических явлений в развитии оползневых процессов. Отсюда следует, что при прогнозе оползней необходимо учитывать постепенное развитие во времени поверхности скольжения с прогрессирующим развитием трещин и возрастанием напряженного состояния в тех или иных зонах массива грунта. Появление в этот период трещин в зданиях, разрывы дорожных покрытий не должны оставаться без внимания, так как они указывают на возможность катастрофы.

В результате возникновения оползня формируются характерные геоморфологические элементы. (Рис. 9).

оползневое тело;

поверхность скольжения, форма которой может быть цилиндрической, волнистой, плоской;

бровка срыва, там, где произошел отрыв оползневого тела от основного массива пород;

террасовидные уступы или оползневые террасы (не следует вшивать с речными террасами);

вал выпучивания, разбитый трещинами;

подошва оползня -- место выхода на поверхность плоскости скольжения, оно может располагаться выше и ниже подошвы слона или быть на его уровне.

Рис. 9. Элементы оползня (Ананьев, Коробкии, 1973): 1 -- оползневое тело; 2---поверхность скольжения; 3--бровка срыва; 4 -- оползневые террасы; 5 -- вал выпучивания с трещинами; 6 -- подошва оползня; 7 -- положение склона до оползня; 8 -- коренной массив пород

Граница оползневого тела в плане может быть выражена четко в виде резкой бровки. Однако нередки случаи, особенно для пластичных глинистых пород, когда эта граница трудно различима.

В рельефе оползневые тела могут иметь вполне определенны и четко выраженные формы. В однородных породах типа лессовидных суглинков наиболее распространены оползневые цирки (Рис. 10). Если в склоне развито несколько оползневых цирков то между ними располагаются межоползневые гребни. На склон речных долин оползни нередко образуют террасовидные уступ (оползневые террасы), наклоненные в сторону, обратную падению склона.

Рис. 10. Основные элементы оползневого цирка (по М.Васичу): 1 -- наиболее глубокая линия скольжения; 2 -- верховая линия скольжения; 3 -- оползнеш уступ (обрыв); 4-- «язык» оползня; 5--смещенные мелкие тела (части оползня); 6--опаЛ невые террасы с уклоном к оползню; 7--тело оползня; 8-- подстилающие породы; 9-- поре ды (коренные) оползневого склона; 10 -- форма склона до оползня; 11 -- делювий

Оползневые тела могут иметь сложное строение. На одном и том же участке может быть одна или несколько поверхностей скольжения. В этом случае различают оползни одно-, двух- и многоярусные. В однородных грунтах плоскость скольжения приобретает примерно форму цилиндрической поверхности, в сложно построенных склонах она может совмещаться с плоскостями пластования или, наоборот, пересекать их (Рис.11).

Рис.11. Развитие оползней и положение плоскостей скольжения в зависимости от геологического строения склона. а- в однородных породах; б-при наклонном залегании слоев; в-при выдавливании глин из под скальных пород; А-плоскость скольжения

Скорость движения оползневого тела различна. Принципиально все оползни можно разделить на соскальзывающие и постепенно сползающие. При соскальзывании тело оползня перемещается мгновенно, в один прием. Большинство оползней смещается постепенно, хотя и с различной скоростью -- от долей миллиметра в сутки до нескольких десятков метров в час. Движение медленных оползней определяют по наблюдениям реперами, установленными в теле оползня и за его пределами, а так же по маякам, которые укрепляют по обеим сторонам шин.

Классификация оползней

Классификации оползней разрабатывались А. П. Павловым, Ф. П. Саваренским, И. В. Поповым, Н. Н. Масловым, Г. С. Золотаревым, Е. П. Емельяновой и др. В частности, выделяются оползни-обвалы -- крупные блоки пород, отделившиеся от основного массива по трещинам. В долине Верхнего Амура трещины бортового отпора, располагаясь параллельно реке или под острым углом к ней, прорезают склон почти на всю его высоту (до 50--70 м) и достигают в ширину от 0,5--1 до 5--6 м в верхней части склона. Ограниченные такими трещинами крупные блоки пород находятся на склоне в состоянии неустойчивого равновесия и при подмыве рекой, в зависимости от конкретных условий, либо сползают по поверхности трещины, либо обваливаются,. дробясь на мелкие глыбы.

Оползни-обвалы иногда возникают также в песчано-глинистых породах. Оползни-обвалы, происходящие в осадочных породах, очень чувствительны к особенностям их геологического строения. Например, в долине Оби А. С. Герасимовой и В. Т. Трофимовым выделены три типа оползней-обвалов. Первый тип характерен для склонов, сложенных песчано-глинистыми породами с одним водоносным горизонтом, приуроченным к песчаной пачке пород. На склонах такого типа оползни образуются в результате интенсивного подмыва основания склона и потери устойчивости пород вследствие гидродинамического давления фильтрующейся воды и механической суффозии. Второй тип возникает на склонах, сложенных супесчано-суглинистыми отложениями с небольшими песчаными прослоями, к которым приурочен водоносный горизонт. В этом случае оползание вызвано нарушением устойчивости-пород вследствие увлажнения их подземными водами. Третий тип оползней-обвалов образуется, когда в основании супесчано-суглинистых отложений залегают суглинки. Выше этого слоя на склоне выклиниваются два водоносных горизонта, приуроченных к разновозрастным песчаным отложениям. На склоне образуются две оползневые ступени. Нижняя оползневая ступень образуется в результате интенсивного подмыва основания склона рекой. Образование второй оползневой ступени связано с изменением состояния пород в результате увлажнения их подземными водами.

Развитие оползней-обвалов начинается со скольжения блока по ослабленной поверхности и переходит в обвал на нижней, более крутой части склона. Поверхности скольжения наиболее часто приурочены к напластованию слоев, к относительно маломощным глинистым прослоям, к тектоническим разломам и другим ослабленным зонам. Оползень скольжения, сместившийся в 1903 г. в Канаде по тектоническому разлому, имел объем около 30 млн. м³.

Оползающие породы в процессе движения могут превратиться в густопластичную массу, оползни-потоки и сплывы, которые по механизму движения напоминают селевые потоки. Породы в полужидком состоянии (№=50--56%) в виде оползней-потоков достигают базиса оползания -- уреза реки или уровня поймы.

Интенсивное увлажнение приводит к изменению консистенции,. уменьшению сцепления и увеличению веса склоновых образований, что,. в свою очередь, влечет за собой потерю ими равновесия и смещения вниз пе склону. По характеру движения этот тип смещения является промежуточным между оползанием и течением грунта.

При оценке оползневых склонов большое значение имеют анализ истории развития и определение возраста оползней. Оползни делятся на древние и современные.

Возраст оползней в речных долинах хорошо определяется из соотношения, в каком залегают породы оползневых и террасовых и делювиальных накоплений. По данным Г. С. Золотарева, для Южного берега Крыма в ряде районов древние оползни своим основанием уходят намного ниже современного уровня моря и лежат на древних прибрежно-морских, галечниках.

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 о преимуществах «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 из песчаных, 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.

Рис..12. Схемы вариантов, сдерживающих перемещение нижней части оползня: а, б-- контрфорс из грунта; в -- контрфорс с забивкой удерживающих оползень свай; г -- контрфорс в виде железобетонных ящиков, заполненных песком или щебнем; 1 -- упорная призма; 2 -- тело оползня; 3 -- поверхность скольжения; 4 -- первоначальная поверхность склона; 5 -- дренаж; 6 -- лоток водоотвода; 7-- сваи; 8 -- железобетонный ящик

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. 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

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.

Рис. 15. Схемы свайных рядов, используемых для удержания оползня: а-- свайное поле; б-- подпорная стена на сваях; 1 -- коренная порода; 2-- плоскость скольжения; 3 -- сваи; 4-- поверхность естественного рельефа; 5 -- фильтрационная засыпка; б--подпорная стена; 7--водовыпуск

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.

Список используемой литературы

1. Е.М.Сергеев. Инженерная геология. Изд.Московского университета. 1982г.

2. В.П.Ананьев, А.Д. Потапов. Инженерная геология. Москва. «Высшая школа» 2006г.

3. О.К.Леолтьев, Г.И.Рычагов “Общая геоморфология” М.Высшая школа, 1988г.

4. С.С.Воскресенский. “Динамическая геоморфология формирования склонов” Москва. МГУ, 1971г.

Размещено на Allbest.ru