![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Конструкция ЗП на косогорах
Рис. Поперечные профили земляного полотна горных дорог в выемках: а — полунасыпь-полувыемка; б — дорога в полке при слабых выветривающихся породах; в— в ыемка в прочных горных породах: г — выемка в слабых, легковыветривающихся породах (с треугольными канавами и с канавами-резервами) д — выемка при пересечении скальных пород разной прочности, е — выемки при пересечении пород разной прочности, 1—граница полосы отвода; 2 —нагорная Канава, глубина по расчету, но не менее 0, 6 м. 3 —банкет, высота не более 0, 6 м. 4 — уступы для устойчивости насыпной части; 5 — укладываемый на откосы растительный грунт, 6 - боковой лоток, глубина не менее 0, 3 м; 7 —уширенный кювет-траншея
Земляное полотно горных дорог на большей части их протяжения сооружают па косогорах (рис выше из Бабкова 2 часть, стр.299). Для устойчивости насыпей против сползания при поперечном уклоне местности более 1: 5 на косогоре после удаления дерна делают уступы шириной от 1 до 4 м, которым придают поперечный уклон в низовую сторону 10—20°/00. Наиболее распространенным типом земляного полотна являются полунасыпи-полувыемки. Откосам насыпей и выемок придают заложение в соответствии с прочностью горных пород. Поскольку съезд с дороги потерявшего управляемость автомобиля в горной местности невозможен, на горных дорогах устраивают откосы максимальной крутизны, допускаемой слагающими их породами, устанавливая на обочинах надежные ограждения. В изверженных породах более крутые откосы выемок назначают при сложении из плитообразных отдельностей при редкой сетке вертикальных трещин, а также при столбчатых отдельностях, встречающихся в базальтах. В осадочных породах допускаемая крутизна откоса в основном зависит от направления и угла падения пластов. Если пласты имеют наклон к дороге, откосы выемок должны иметь крутизну меньше наклона пластов. При наклоне пластов в сторону от дороги или при их горизонтальном расположении откосы можно назначать близкими к вертикальным. При изменении вида и строения породы по глубине выемки крутизну ее откосов назначают переменной. Крутизну откосов принимают в соответствии с табл. XXXII.4 (Бабков 2 часть стр.300). Если откосы обладают прочностью, обеспечивающей устойчивость при большой крутизне заложения, но подвержены выветриванию, у их подошвы за боковой канавой устраивают полку, на которой скапливаются продукты выветривания. Для назначения правильной крутизны откосов выемок особое значение имеют данные геологических обследований во время изысканий и наблюдения за крутизной и состоянием естественных обнажений и откосов на существующих дорогах. При назначении крутизны откосов в скальных породах необходимо также учитывать предполагаемый способ производства работ. При разработке выемок взрывами зарядов большой мощности в глубоких минных колодцах и штольнях ранее монолитная прочная скала на большом расстоянии от центра взрыва оказывается пронизанной густой сетью трещин. Это способствует ее интенсивному выветриванию и осыпанию. В таких случаях даже в монолитных прочных породах крутизну откосов нужно назначать применительно к трещиноватым породам. Следует также учитывать, что многие породы, например сланцы, аргиллиты, алевролиты и глинистые песчаники, обладающие в сухом состоянии достаточной прочностью, при увлажнении теряют ее и откосы интенсивно разрушаются. На косогорах часто выклиниваются водопроницаемые слои, по которым происходит движение грунтовых вод. В этом случае предусматривают устройство перехватывающих дренажей. Канавы в скальных грунтах делают неглубокими, треугольного сечения с заложением внутреннего откоса 1: З.В осыпающихся грунтах между откосом выемки и наружной бровкой канавы устраивают берму шириной не менее 0, 5 м, а канаве придают трапецеидальное очертание е откосами 1: 1 — 1: 0, 5. Глубину и ширину канав по дну назначают по гидравлическому расчету, но не менее 0, 3 м. Расположение дороги на косогоре в полунасыпи-полувыемке с уравновешенными объемами выемки и насыпной части теоретически соответствует минимальным объемам работ. Однако при отсыпке насыпной части земляного полотна теряется много грунта, бесполезно скатывающегося вниз по крутым горным склонам. Разделка склона ступенями часто не обеспечивает достаточно надежной связи насыпи с естественным склоном. В результате осадки насыпной части земляного полотна, тщательное уплотнение которой трудно осуществить, в покрытии иногда появляются продольные трещины. Поэтому в последнее время, особенно па дорогах I—III категорий, отказываются от поперечных профилей по типу полунасыпи-полувыемки и размещают земляное полотно исключительно в открытой с одной стороны выемке — вырезаемой в косогоре своеобразной полке (рис. б). Поперечный профиль типа «полка», несмотря на увеличение объема земляных работ, обеспечивает полную устойчивость земляного полотна на устойчивых горных склонах. На крутых склонах при устройстве насыпи на косогоре объем земляных работ значительно увеличивается, так как ее откос располагается под небольшим углом к склону. Поэтому при откосах 1: 1, 5 и круче прибегают к устройству подпорных стен, а при крутизне 1: 3 до 1: 2 — банкетов из сухой кладки. Банкет выкладывают из камней невыветривающихся пород, крупностью до 0, 4 м (рис.).
Рис. Поперечные профили насыпей на устойчивых косогорах с уклоном круче 1: 3. а —с устройством каменного низового банкета, б — с подпорной стеной, 1 — граница полосы отвода; 2 — нагорная канава; 3 — лоток глубиной 0, 3—0, 5 м
Проектирование дорог по неустойчивым склонам. Виды оползней. Причины их образования. Оценка устойчивости оползневых склонов. Мероприятия по предупреждению и закреплению оползней. Организация поверхностного водоотвода. Глубокие перехватывающие дренажи. Закрепление оползней буронабивными сваюми, подпорными стенками и т.д. Оползни - это отрыв части горной породы от основной массы, с медленным смещением вниз по склону, в результате несоответствия крутизны склона прочностным свойствам и состоянию слагающих его горных пород. Для оползневых участков характерны следующие элементы: 1. Поверхность скольжения - поверхность по которой происходит смещение грунтового массива (тела оползня) 2. Подошва оползя - линия выхода поверхности скольжения внизу 3. Трещины отрыва - образуются у выхода поверхности скольжения на верхнюю поверхность склона перед подвижкой оползня. Основные виды оползней По механизму оползневого процесса: 1. Оползни скольжения - перемещение масс грунта в виде отдельных блоков, по криволинейным поверхностям скольжения близким к круглоцилиндрическим поверхностям (или по фиксированной поверхности). 2. Оползни вязко-пласкического смещения - смещение масс глинистых грунтов с очень низкими прочностными характеристиками, без членения их на блоки. 3. Оползни выдавливания - происходят в результате пластических боковых деформаций выдавливания пород в слабом слое и их боковое выдавливание под весом вышележащих пород. По времени формирования: 1. Современные - действуют циклически. 2. Древние - оползни не опасны, неактивны, их активность может быть только под действием внешних факторов. Пересечение трассы с оползнем: 1. Возле подошвы в языковой части. 2. В средней части 3. В верхней части Недопустимо размещать высокие насыпи в верхней и средней части. Выемки нежелательны, а если и допускаются, то нельзя подрезать нижнюю и среднюю часть склона. Можно проходить эстакадами. Показателем степени устойчивости оползнего склона служит коэффициент устойчивости. В качестве примера устойчивости принимается нормальный коэффициент устойчивости: При этом массив грунта рассматривается как абсолютно твердое тело (оползни скольжения) или как система таких тел (блоков) расположенных на предполагаемой или фиксированной поверхности смещения. Причины образования оползней Одна из основных причин вызывающих развитие оползней в склонах — это воздействие поверхностных и подземных вод, поэтому в первую очередь необходимо регулировать поверхностный и подземный сток для предотвращения оползневых процессов. Поверхностный водоотвод осуществляет перехват воды и отвод в сторону. Поверхностный водоотвод осуществляют с помощью: Планировки поверхности - засыпки впадин, устройства нагорных канав с укрепленными против просачивания днами, перехват дренажами поступающих с вышележащих частей склона грунтовых вод, осушение тела оползня дренажами при наличии в нем водоносных прослоек. На крутых участках канав также устраивают перепады и быстротоки. Для повышения устойчивости оползня применяют следующие сооружения: 1. Разгрузку оползневого склона, путем срезки грунта в пределах активной части оползня с перемещением его в нижнюю пассивную зону. 2. Укрепление береговых склонов против подмыва водотоками, вызывающими оползание неустойчивых береговых склонов. 3. Возведение удерживающих сооружений - подпорных стенок, контрфорсов, контрбанкетов врезаемых в ненарушенные прочные основания 4. Повышение сцепления оползневой массы с ложем оползня путем укрепления грунтов в зоне скольжения инъектированием вяжущих материалов или электрохимическим способом. 5. Применение свайных конструкций и устройство буронабивных свай бетонных. Ряды таких свай диаметром до 1 метра с железным каркасом располагают поперек оползающего массива в месте, где горизонтальные составляющие сдвигающих сил определяемые для наиболее опасной поверхности скольжения методом круглоцилиндрической поверхности скольжения имеют наибольшее значение. Сваи устанавливают в два ряда, или в шахматном или в сетчатом порядке. Обычное расстояние между сваями 2-3 метра. Сверху их объединяют бетонным ростверком.
Рис. Схема мероприятий для повышения устойчивости оползающего массива: а —уполаживание склона; б — присыпка контрбанкета; в — постройка подпорной стенки, 1 — контрбанкет; 2 — дорога; 3 — частичная срезка для разгрузки склона; 4 — ограждающая канава, 5 — перехватывающий дренаж В большинстве случаев наиболее целесообразен обход оползневых участков с верховой ствроны. Однако это не всегда возможно, поскольку часто связано с необходимостью преодоления дорогой значительной разности высот, ухудшающей транспортные качества дороги. При приложении дороги по оползневым склонам создается дополнительная нагрузка на них, что может вызвать активизацию оползневых процессов. При неизбежности пересечения оползня следует проходить насыпью в нижней подошвенной части оползневого массива, что повышает устойчивость оползня. Выемки, наоборот, допустимы только в верхней и средней части оползневого склона. Основная идея проектирования мероприятий по повышению устойчивости оползневых массивов, по которым проходит дорога, — устранение причин, вызывающих оползание, в первую очередь предотвращение проникания воды. К мерам предупредительного характера относятся организация правильной системы водоотвода, охрана насаждений и соблюдение необходимых агротехнических правил, запрещение строительных и сельскохозяйственных работ, нарушающих устойчивость склонов Установив по данным топографической съемки план оползневого участка, а по инженерно-геологическим обследованиям — направление и мощность потоков грунтовых вод, в первую очередь принимают меры к полному отводу от оползневого участка поверхностных и грунтовых вод, устраивая 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 и водоотводных 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 крытых 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°/00 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 смещении. 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 по 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 па 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 поверхности скольжения. С этой целью противления сдвигу предусматривают: повышение сцепления оползневой массы с ложем оползня посредством устройства набивных бетонных шпон и забивки свай; возведение удерживающих сооружений —подпорных стен, контрфорсов, контрбанкетов и т. п., врезаемых в ненарушенные прочные породы; укрепление береговых склонов против подмыва водотоками устройством защитных дамб и покрытий; обработка грунтов в зоне поверхности скольжения инъектнрованием вяжущих материалов или электрохимическим способом; закладка анкеров для удержания оползающих масс. Анкеры включаются в работу по мере развития деформации ползучести массива грунта; разгрузка оползневого склона путем срезки грунта в пределах активной части оползня с перемещением его в пассивную зону. Намеченную конструкцию противооползневых мероприятий проверяют расчетом. Большинство этих мер не нашло еще сколько-нибудь широкого применения в строительстве и эксплуатации дорог, где для борьбы с оползнями применяют в основном мероприятия по отводу поверхностных и грунтовых вод и устраивают подпорные стенки.
|