Оценка инженерно-геологических условий восточного Казахстана (стр. 4 из 7)

В настоящее время в практике борьбы с оползнями наиболее часто применяют следующие группы мероприятий:

1) регулирование поверхностного стока;

2) дренаж обводненных горных пород;

3) перераспределение масс горных пород;

4) защита от подмыва я размыва;

5) закрепление масс горных пород подпорными и анкерными сооружениями;

6) искусственное улучшение свойств горных пород;

7) лесомелиоративные работы;

8) профилактические мероприятия.

При выборе противооползневых мероприятий рекомендуется руководствоваться следующими соображениями.

1. Противооползневые мероприятия надо выбирать исходя из причин, вызвавших образование оползня, и условий, способствующих развитию этого пиления. Следовательно, не установив причин возникновения оползневых деформаций на рассматриваемом участке, нельзя кардинально на них воздействовать. Противооползневые мероприятия должны ослабить или предупредить действие сил, вызывающих смещение масс горных пород, и создать условия, неблагоприятные для них.

2. Эффективность противооползневых мероприятий достигается только тогда, когда изучены геологическое строение (структура) оползня и главным образом форма и условия залегания поверхностей скольжения или зон ослабления, положение водоносны! горизонтов и зон и условия их питания. Без этих данных нельзя определить вид, конструкцию, плановое и высотное расположение защитных сооружений на оползневом участке.

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 их техническую целесообразность и экономическую выгодность на основании сравнения вариантов.

Таковы главные принципы, которыми следует руководствоваться при выборе противооползневых мероприятий. Представляется, что эти принципы вытекают из вышеприведенных сведений об оползнях и не нуждаются в более детальном рассмотрении. Заметим, однако, что иногда, в условиях аварийной ситуации, прежде чем определить систему мероприятий в соответствии с перечисленными положениями, применяют некоторые временные меры, чтобы предупредить аварию. Естественно, что и в этом слу-
чае необходимо определенное обоснование временных мер, но оно обычно устанавливается на логике событий (а не на точных сведениях об оползне), на опыте и научном предвидении авторитетных специалистов или экспертных комиссий, на изучения характерных примеров подобных явлений.

Регулирование поверхностного стока применяют для того, чтобы уменьшить или исключить увлажнение горных пород на оползневом участке дождевыми и талыми водами, которое почти во всех оползневых районах является постоянно действующим фактором изменения физического состояния, прочности и других свойств горных пород. Поэтому регулирование поверхностного стока всегда полезно и необходимо как профилактическая мера, так и как основная «лечебная». В комплекс работ по регулированию поверхностного стока входят:

1) планировка поверхности оползня и прилегающей к нему территории; 2) устройство системы поверхностных водоотводов и 3) лесомелиоративные работы.

При планировке рельефа поверхности оползневого участка производят срезку различных выступов, валов, бугров, засыпку ям. углублений, впадин, а также заделку различных зияющих трещин. Этим облегчается и ускоряется сток дождевых и талых вод, предупреждается их скопление в понижениях рельефа, уменьшаются до минимума их инфильтрация и увлажнение горных пород.

Система поверхностных водоотводов состоит главным образом из нагорных и водоотводящих канав, лотков и различного типа водосбросов. Поверхностные водоотводы на площади оползня и прилегающей к нему территории автономны: они не связаны между собой и должны работать самостоятельно, так как при подвижках оползня расположенные на нем водоотводы деформируются, и их нормальная работа часто нарушается. Поэтому поверхностные водоотводы располагают в большинстве случаев не на оползне, а на прилегающих к нему участках и ограждают их от стока дождевых и талых вод (рис.5)

Рис.5 Расположение поверхностных водоотводов, ограждающих оползневый участок от стока дождевых и талых вод

Нагорные канавы служат для сбора дождевых и талых вод с той или иной водосборной части оползневого участка. Обычно они имеют трапецеидальную форму; располагают их, как правило, вдоль склонов, придавая уклон не больше предельно допустимого (~0,002), чтобы предупредить явление размыва.

Рис.6 Примерные размеры (в см) и конструкции нагорных канав

1-одерновка; 2-глина (бетон), 30 см; 3-промазученный песок; 4-каменное мощение; 5-мятая жирная глина 6-цементный слой ; 7-бетонный слой;

Размер — сечение нагорных канав — определяется исходя из максимального количества воды в кубических метрах, стекающей с рассматриваемой территории в секунду. Это количество воды, соответствующее ливневому стоку или смешанному (дождевому и талых вод), определяют по размерам водосборной площади, интенсивности осадков (мм/год) и интенсивности впитывания (инфильтрации) осадков на оползневом участке. Если водосборная площадь значительна, вдоль склонов устраивают два-три ряда нагорных канав. Для укрепления их откосов и дна применяют одерновку, мощение камнем, бетонное покрытие и др.

Водоотводящие канавы служат для отвода воды, собираемой нагорными канавами, за пределы оползневого участка. Конструктивно они не отличаются от нагорных канав, но сечение их изменяют в зависимости от увеличения расхода стекающей по ним воды.

В тех случаях, когда по трассе нагорных и водоотводящих канав встречаются неустойчивые породы, применяют лотки рамной или свайной конструкций.

Рис. 7. Схема устройства лотков

а — рамного; б — свайного; в — из сборного железобетона. Размеры в метрах

Лотки строят из дерева, камня, бетона и сборного железобетона. В тех случаях, когда воду из нагорных капай надо отвести с крутых склонов, устраивают водосборы — своеобразные лотки, уклон которых имеет перепады (ступенчатость), и, кроме того, водосливы и водо-бойные колодцы, чтобы гасить скорость стекающей воды и предупреждать размыв.

На регулирование поверхностного стока большое влияние оказывают лесомелиоративные мероприятия, описание которых приводится ниже.

Дренаж обводненных горных пород. Оползни, как правило, не образуются без какого-либо участия подземных вод. Поэтому дренаж обводненных горных пород является почти всегда обязательной составной частью комплекса противооползневых мероприятий. Задачами дренирования (осушения) горных пород являются перехват и отвод подземных вод от оползневого участка или понижение их уровня и напоров в пределах оползня (оползневых накоплений) и особенно па местности, непосредственно к нему прилегающей. Следовательно, дренаж обводненных горных пород — это не только перехват и отвод от них воды, во и ограждение горных пород на оползневом участке от увлажнения. Осушение горных пород производят с помощью специальных дренажных сооружений и их комплексов, причем раздельно (автономно) на оползне и на территории, к нему прилегающей.

Подземные воды на оползневых участках образуют обводненные зоны, горизонты, прослойки, отдельные спорадически встречающиеся скопления или приурочиваются к отдельным трещинам и системам трещин.

Производительность этих горизонтов и зон здесь, как правило, незначительна, но тем не менее их роль в нарушении устойчивости масс горных пород многообразна, велика и часто решающая. Выше уже обращалось внимание на то, что на образование оползней часто оказывает влияние не величина притоков подземных вод, а сам факт их наличия — увлажнение, смачивание горных пород, фильтрация в них и т. д. Поэтому специфическое влияние подземных вод на устойчивость оползней и их образование надо всегда учитывать. Во всех случаях, когда созданием дренажа обводненных горных пород можно предупредить увлажнение в смачивание их на оползневом участке, снизить или предупредить действие гидростатических и гидродинамических сил, применение его будет оправданным.

Так как условия залегания подземных вод на оползневых участках разнообразны, для осушения обводненных горных пород применяют различные приемы и способы. По расположению в плане дренажные сооружения подразделяют на головные, ограждающие оползневой участок от подтока подземных вод с нагорной стороны; кольцевые, ограждающие от подтока подземных вод со всех сторон; контрфорсные или береговые, расположенные в зоне подошвы оползня, и систематические, равномерно распределенные по участку.