Авг 23 2006

 МЕТОДЫ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВЫХ СКЛОНОВ И ОТКОСОВ

Опубликовано в 21:53 в категории Одесский регион

 МЕТОДЫ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВЫХ СКЛОНОВ И ОТКОСОВ

Е.А. Тертычная,   Ю.А. Фортученко

Одесский национальный морской университет

Грунтовые склоны и откосы морских побережий зачастую подвержены оползневым процессам. Обычно оползни возникают на каком-либо участке склона или откоса вследствие нарушения равновесия пород, слагающих склон. Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами (например, песчано-гравийными, трещиноватыми известняковыми). При этом развитию оползневых процессов способствует такое залегание слоев грунта, когда слои расположены с наклоном в сторону склона или в этом же направлении пересечены трещинами.

Если обозначить крутизну берегового склона или угол падения слоев грунта по отношению к горизонту через a и сравнить с углом внутреннего трения j грунтовых пород,  слагающих склон, то оползни могут возникать на склонах и откосах, у которых  a больше, чем j.

         Так как  глинистые грунты при большом увлажнении имеют небольшой  угол внутреннего трения (j может снижаться до 6°…8°), то оползни на склонах, сложенных такими грунтами, могут возникать при крутизне их 6° и более. Чем больше значение  a по сравнению с j, тем больше основания для возникновения нарушения устойчивости склона.

Основными причинами нарушения устойчивости пород, слагающих склон, под действием силы тяжести могут быть: увеличение крутизны склона в результате подмыва водой; ослабление прочности грунтовых пород при их выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами; строительная  и хозяйственная деятельность, осуществляемая  без учета геологических условий местности, например, разрушение склонов при прокладке дорог, в результате чрезмерного полива садов и огородов, расположенных на склонах, и т.п.; воздействие сейсмических толчков.

. В плане оползень часто имеет форму полукольца, при этом  понижение в склоне называют оползневым цирком. В сильно увлажненных глинистых породах оползень приобретает форму потока.

В процессе образования  оползня выделяют следующие этапы: подготовительный, который характеризуется постепенным уменьшением

устойчивости  горных пород под влиянием естественных и искусственных явлений и процессов; непосредственное оползневое смещение масс  горных пород, характеризующееся сравнительно быстрой или резкой потерей устойчивости; постепенное восстановление устойчивости сползших масс горных пород, т.е. стабилизация оползня.

Наиболее распространенными признаками оползневых деформаций склонов и откосов являются: наличие на склоне ярко выраженных оползневых цирков; трещины, образовавшиеся в результате разрыва грунтовых масс; наличие валов выпирания; оползневые уступы (террасы, площадки, ступени); различные формы воздействия вод (постоянные или временные  застойные поверхностные и грунтовые воды, заболоченные участки  склона); разрывы дернового покрова, искривление и опрокидывание  стволов деревьев; бугристый рельеф поверхности склона; повышение влажности пород вблизи возможной поверхности скольжения;  деформации сооружений, расположенных на оползнях или в зоне их действия  (искривление в плане насыпей дорог, трещины и разрывы дорожного покрытия, водопропускных труб, лотков,  раздавливание и разрушение дренажей, смещение и опрокидывание опорных сооружений, перекос, смещение зданий и разрывы отдельных его частей и пр.).

Для одесских оползней основными факторами, определяющими их образование и развитие, помимо неотектонического, являются разрушение горных пород, абразия, подъем уровня грунтовых вод, переувлажнение грунтов. На незакрепленной территории города происходят значительные деформации берегового склона, вызванные в первую очередь абразионной деятельностью моря и переувлажнением грунтов в связи с подъемом уровня грунтовых вод. Актуальным для территории Одессы   являются процессы, связанные с прогрессирующим подтоплением, вызванным утечками из водоподающих и водоотводящих городских систем (просадки грунтов при их переувлажнении), неудовлетворительное состояние противооползневых сооружений и недозакрепленные городские территории. 

Для предотвращения развития оползневых процессов разработан комплекс противооползневых и берегоукрепительных мероприятий. При выборе варианта конструкций противооползневых сооружений и их расположении учитывают инженерно-геологическое строение участка, расчетные оползневые нагрузки и технологичность строительства. Компоновка   берегоукрепительных  сооружений диктуется рельефом побере-

жья и гидрологией моря.

 Противооползневые мероприятия включают: создание  свайных, анкерных и комбинированных ростверков; лучевой и застенный дренаж;

создание системы лотков для организованного сбора и отвода поверхностных и  грунтовых вод; строительство берегоукрепительных сооружений различного типа – (набережные с искусственным пляжем, бермы ступенчатого типа, волногасящие наброски из обычных бетонных массивов, из фигурных бетонных блоков (тетраподы, гексалеги и др.). При этом берегоукрепительные сооружения снимают одну из основных причин  оползневой активности – размыв морских побережий за счет волнового воздействия.

 Кроме уже внедренных берегоукрепительных и противооползневых сооружений (свайные и анкерные конструкции, ростверки, ступенчатые набережные, волногасящие бермы), известны и другие технологические решения, например, буровые и инъекторные анкеры, называемые также сваями или нагелями. Нагели для грунта действуют как арматура в железобетоне или дюбели и гвозди в дереве, подвергающиеся усилию среза..

В качестве  бурового и инъекторного анкера, обычно используют стержни трубчатого сечения, которые лучше работают на изгиб, срез, боковое поверхностное трение, чем стержни сплошного сечения равные им по площади. С наружной стороны этих труб сформированы резьбовые ребра по аналогии с арматурной сталью периодического профиля, что обеспечивает повышенное сопротивление срезу  по сравнению с обычными буровыми штангами.

В последнее десятилетие в практике  укрепления  грунтов внедряется метод струйной цементации грунтов, который  появился практически одновременно в  Японии, Италии, Англии. Технология струйной цементации распространилась по всему миру, позволяя не только более эффективно решать традиционные задачи, связанные с укреплением грунтов, но и найти новые решения проблем в области подземного строительства.
        Сущность технологии заключается в использовании энергии высоконапорной струи цементного раствора для разрушения и одновременного перемешивания грунта с цементным раствором в режиме "mix-in-place" (перемешивание на месте). После твердения раствора образуется новый материал - грунтобетон, обладающий высокими прочностными и деформационными характеристиками. По сравнению с традиционными технологиями инъекционного закрепления грунтов струйная цементация позволяет укреплять практически весь диапазон грунтов -    от гравийных

отложений до мелкодисперсных глин и илов.

                 Область применения этой технологии включает: сооружение подпорных стен для повышения устойчивости склонов и откосов; устройство одиночных свайных фундаментов; устройство ленточных фундаментов и фундаментных плит из взаимно пересекающихся грунтоцементных свай; закрепление слабых грунтов вокруг строящихся подземных городских сооружений (колодцев, коллекторов, тоннелей); создание противофильтрационных завес. При этом обеспечивается высокая скорость сооружения грунтоцементных свай, отсутствие ударных нагрузок, возможность работы в стесненных условиях вблизи существующих зданий и сооружений, в подвальных помещениях, на откосах, склонах и т.д..

 

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.