Влияние почвенно-грунтовых условий на возникновение оползней и некоторые инженерные решения по борьбе с оползневыми процессами

Одним из факторов, определяющих возможность образования оползней, являются почво- грунтовые условия с режимом их увлажнения. Склоны, сложенные обводнёнными породами с водонасыщенными комплексами, более благоприятны для образования оползней по сравнению со склонами хорошо дренируемыми, сухими сложенными породами.

Общеизвестна приуроченность оползней к склонам и откосам определенного почвенно- грунтового строения. В большинстве случаев оползни распространены там, где склоны имеют глинистые почвы или где в толще слагающих склон пород встречаются слои, прослои, зоны глинистых пород или другие разности пород, образующие поверхности и зоны ослабления (слои угля, сажи, поверхности и зоны трещин, тектонических нарушений и др.) или, наконец, там, где на склонах имеются значительные накопления рыхлых образований. Анализ условий образования оползней в горных склонах показывает, что наличие глинистых заполнителей трещин, в значительной степени способствует нарушению равновесия масс горных пород.

Из особенностей почвенно-грунтовых строений склонов наибольшее значение для развития оползней имеют следующие его элементы: 1) форма и размеры оползневых тел, составленных разнородными грунтовыми условими; 2) абсолютная величина и соотношение прочностных и деформационных характеристик всех разновидностей слагающих склон почво-грунтовых пород;

  1. наличие контактов между грунтами с разными физическими и механическими свойствами;
  2. наличие трещин и других поверхностей ослабления, их характер, густота, положение, ориентировка относительно склона; 5) наличие и характер анизотропии прочностных и деформационных характеристик.

При анализе почвенно-грунтовых условий важно учитывать также структурно- тектоническое положение района, так как в районах, испытывающих поднятие вследствие современных и новейших тектонических движений, постоянно возобновляются запасы потенциальной энергии, способствующей образованию оползней /1/.

Благоприятные условия для образования оползней обычно создаются при развитии сопутствующих экзогенных процессов. Так, процессы выветривания, подмыв и разрушения склонов, деградация мерзлоты, суффозионные и другие фильтрационные деформации подготавливают условия к образованию оползней.

Все горные районы Казахстана отличаются сложными геологическими, геоморфологическими и гидрогеологическими условиями и характеризуются наличием оползневой опасности практически во всех долинах рек, имеющих рыхлообломочные отложения.

При выборе противооползневых мероприятий рекомендуется руководствоваться следующими соображениями:

    1. Противооползневые мероприятия надо выбирать исходя из причин, вызвавших образование оползня, и условий, способствующих развитию этого явления;
    2. Эффективность противооползневых мероприятий достигается только тогда, когда изучены особенности почво-грунтовых и геологических строении (структура) оползневого тела и главным образом форма и условия залегания поверхности скольжения, положение водоносных горизонтов, зон и условия их питания.
    3. Практика борьбы с оползнями показывает, что редко одним каким-либо видом мер можно добиться стабилизации оползня, обычно это достигается применением комплекса противооползневых мероприятий.
    4. Определив тот или иной комплекс мер для стабилизации оползня, необходимо обосновать его техническую целесообразность и экономическую выгодность на основании сравнения вариантов.

Наиболее распространенные меры защиты от оползней:

  • тщательное регулирование и управление поверхностными водами;
  • предотвращение поступление воды на оползнеопасный склон из выше лежащих обычно, скалистых гор.
  • нивелирование и выравнивание поверхности в районах вероятного формирования оползней;
  • дренаж коренных пород и покровного чехла из почвы и камней на горных склонах;
  • перераспределение оползневых масс (удаление почвы и камней с определенных участков);
  • закрепление посредством удерживающих или анкерных устройств;
  • посадка и обеспечение защиты деревьев и кустарников (лесомелиорация). Мероприятия по защите от оползней должны основываться на оценке:
  • физико- механических свойств оползневых накоплений;
  • карт оползневой опасности, включая данные микрорайонирования с разбивкой на категории риска;
  • устойчивости склонов, включая прогнозы в отношении различных типов оползней;
  • схем векторов движения оползня (анализ того, в каком направлении может сойти оползень);
  • косвенных последствий, которые могут быть вызваны смещением оползня, т.е. таких последствий как: затопление долины в результате перекрытия русла реки, прорыва перекрытия, внезапного вытеснения воды в случае схода оползня в чашу водохранилища, и т.д.;

-данных о глубине неустойчивого слоя почвы и пород на оползнеопасных склонах;

-динамики активизации оползня с учетом временных и пространственных характеристик, которые зависят от конкретных почво-грунтовых структур и морфологии склона;

-динамики стока поверхностных и подземных вод и гидрохимического состава почвы;

-наличия и глубины промерзания грунта и его оттаивания;

-экономической оценки потенциального ущерба от возможных оползней /2/.

Некоторые существующие методы инженерных решений приведены на следующих рисунках /3/:

По принципу «елочка» Параллельное расположение Рис. 4. Схема расположения водоотводных устройств на оползневом склоне

1 – нагорная канава; 2 – граница оползня; 3 – застои воды; 4 – магистральная канава; 5 – канавы-

осушители;

6 – дорога

Железобетонные шпильки Отсыпка контрбанкетов

Рис. 6. Укрепление детрузивных оползней железобетонными шпильками и отсыпкой контрбанкетов

Продольный вертикальный разрез сооружения и части уклона (общий вид)

Разрез сооружения и склона по линии А-А;

Разрез по Б-Б

Рис. 7. Глубинные грунтоудерживающие сооружения рамно-свайного типа

1– склон; 2 – опоры (стойки свай); 3 – нижняя перемычка; 4 – верхняя перемычка; 5 – ростверк;

6 – арматурный каркас

Общий вид склона с сооружением Разрез по линии А-А

Разрез стойки по линии В-В Деталь части стойки Дно нижней стойки Рис. 8. Противооползневое сооружение с дренирующей системой

Борьба с оползнями очень дорогостоящий процесс и с вышеприведенными мерами можно бороться небольшими по объему оползнями, а с крупными оползнями практически невозможно. Поэтому в качестве мер борьбы с крупными оползнями можно предложить следующее: контролируемый спуск оползня на неустойчивом склоне; запрет любого строительства и перенос всех объектов хозяйствования с оползнеопасного участка; устройство водосборных каналов выше линии отрыва оползня; установка приборов для мониторинга состояния тела оползня /4/.

Кроме почвенно-грунтовых условий, влияющих на возникновение и активизацию оползней, существует ряд природно-антропогенных факторов способствующих образованию оползней, таких как: сейсмичность района, геологическое строение, рельеф местности, климатические особенности района, гидрологический режим водоёмов и рек, а также нарушение устойчивости структуры склонов при активном, особенно последние годы освоении предгорных районов.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Колотилин Н.Ф. Деформации горных и береговых склонов. – Алма-Ата, 1961. – 70 с.
  2. Федоренко В.С. Горные оползни и обвалы, их прогноз. – М.: Изд-во МГУ, 1988. – 214 с.
  3. Дюсембин Е.А. Конструктивные особенности обеспечения устойчивости горных склонов // «Транспорт Евразии XXI века». Материалы IV междунар. науч.-практ. конф. / КазАТК. – Алматы, 2006. – С. 156-159.
  4. Патент № 53765 Республики Казахстан. Противооползневое сооружение. Байнатов Ж.Б., Дюсембин Е.А., Помашев О.П. и др.; заявитель КазАТК; поверенный Козлова О.В. заявл. от 19.06.06.

 

Год: 2011
Город: Алматы
loading...