Снижение последствий оползней - Википедия - Landslide mitigation

Эта статья включает в себя список общих Рекомендации, но он остается в основном непроверенным, потому что ему не хватает соответствующих встроенные цитаты. Пожалуйста, помогите улучшать эта статья введение более точные цитаты. (Июль 2012 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Снижение оползней относится к нескольким антропогенным действиям на склоны с целью уменьшения эффекта оползни. Оползни могут быть вызваны многими, иногда сопутствующий причины. Помимо мелкой эрозия или сокращение прочность на сдвиг вызванный сезонные осадки, оползни могут быть вызваны антропный такие действия, как добавление лишнего веса над откосом, копание на середине склона или у подножия склона. Часто отдельные явления объединяются, создавая нестабильность во времени, что часто не позволяет реконструировать эволюцию конкретного оползня. Таким образом, меры по снижению опасности оползней обычно не классифицируются по явлению, которое может вызвать оползень. Вместо этого они классифицируются по типу стабилизация склона используемый метод:

• Геометрические методы, при которых изменяется геометрия склона (в целом уклон);
• Гидрогеологический методы, при которых делается попытка понизить уровень грунтовых вод или уменьшить содержание воды в материале
• Химические и механические методы, в которых делаются попытки увеличить прочность на сдвиг нестабильной массы или ввести активные внешние силы (например, якоря, камень или земля прибивание ) или пассивным (например, конструкционные колодцы, сваи или укрепленный грунт) для противодействия дестабилизирующим силам.

Каждый из этих методов несколько зависит от типа материала, из которого изготовлен склон.

Скальные склоны

Меры усиления

Якорная конструкция

Меры по усилению обычно состоят из введения металл элементы, которые увеличивают прочность породы на сдвиг и уменьшают снятие напряжения, возникающего при резке породы. Меры по усилению состоят из металлических гвоздей или анкеров. Анкеровка с предварительным натяжением классифицируется как активная. Пассивная анкеровка, не подвергающаяся предварительному натяжению, может использоваться как для крепления отдельных нестабильных блоков, так и для усиления больших участков породы. Анкеровка также может использоваться в качестве элементов предварительного усиления на уступе для ограничения декомпрессии на склоне холма, связанной с резкой. Части анкеровки включают:

• заголовок: набор элементов (анкерная плита, блокирующее устройство и т. д.), которые передают тяга прочность анкера к анкерной конструкции или скале
• армирование: часть анкера, забетонированный а в противном случае - на тягу; может состоять из металлического стержня, металлического троса, жилы и т. д.
• длина фундамента: самая глубокая часть анкера, прикрепленная к скале с помощью химических связей или механических устройств, которые передают нагрузку на саму скалу
• свободная длина: небетонированная длина.

Установка анкеров и гвоздей на неустойчивом скалистом склоне холма

Когда анкерное крепление действует на короткой длине, оно определяется как болт, который конструктивно не связан со свободной длиной, состоящий из элемента, устойчивого к растяжению (обычно стальной стержень длиной менее 12 м, защищенный от коррозии бетонной оболочкой. ).

В якорная стоянка устройство может быть подключено к земле химическим путем, механическим расширением или бетонированием. В первом случае картриджи из полиэфирной смолы помещаются в перфорацию, чтобы заполнить кольцевое пространство вокруг торцевой части болта. Основное преимущество такого типа крепления заключается в его простоте и скорости установки. Главный недостаток - ограниченная прочность. Во втором случае анкерное крепление состоит из стальных клиньев, вбитых в стенки отверстия. Преимущество этого типа анкеровки заключается в скорости установки и в том, что натяжение достигается немедленно. Основным недостатком этого типа крепления является то, что его можно использовать только с Тяжелый рок, а максимальная сила тяги ограничена. В третьем случае анкеровка достигается бетонированием всего металлического стержня. Это наиболее распространенный метод, поскольку материалы дешевы, а установка проста. Введен бетонные смеси может использоваться в различных породах и грунтах, а бетонная оболочка защищает стержень от коррозии. Бетонная смесь обычно состоит из воды и цемента в соотношении W/C = 0,40-0,45, образуя достаточно текучую смесь для закачки в скважину, и в то же время обеспечивая высокую механическую прочность при схватывании.

Что касается рабочего механизма каменного гвоздя, то деформации породы вызывают в гвозде напряженное состояние, состоящее из напряжения сдвига и растяжения, из-за шероховатости соединений, их раскрытия и направления гвоздя. , как правило, не ортогонально самому суставу. На этапах выполнения установки гвоздя предусмотрено:

• формирование любой ниши коллектора и перфорации
• установка арматурного стержня (например, стержня FeB44k длиной 4–6 м)
• бетонирование стержня
• герметизация коллектора или верхней части отверстия

В любом случае целесообразно закрыть и зацементировать любые трещины в породе, чтобы давление, вызванное водой во время циклов замораживания-оттаивания, не приводило к постепенному разрушению системы армирования. С этой целью предусмотрен порядок:

• зачистка и промывка трещин;
• оштукатуривание трещины;
• расположение нагнетательных трубок на подходящих межосевых осях, параллельно трещине, через которую вводится бетонная смесь;
• последовательное нагнетание смеси снизу вверх и при низком давлении (1-3 атм.) до отказа или до тех пор, пока не будет отмечен обратный поток смеси из трубок, расположенных выше.

Инъекционные смеси имеют примерно следующий состав:

цемент 10 кг;

вода 65 л

добавка для текучести и противоусадочности или бентонит 1-5 кг.

Торкрет-бетон

Как определено Американский институт бетона, торкретирование раствор или бетон транспортируется по шлангу и пневматически проецируется с высокой скоростью на поверхность. Торкрет-бетон еще называют спрей-бетоном, или шприцбетон (Немецкий).

Дренаж

Наличие воды на каменистом склоне холма - один из основных факторов, ведущих к нестабильности. Знания о давлении воды и режиме стока важны для анализа устойчивости и планирования мер по повышению устойчивости склонов. Хук и Брей (1981) предлагают схему возможных мер по сокращению не только количества воды, которое само по себе незначительно. как причина нестабильности, но также и давление воды.

Предлагаемая схема разработана с учетом трех принципов:

• Предотвращение попадания воды на склон холма через открытые или прерывистые трещины сцепления
• Снижение давления воды вблизи потенциальных поверхностей разрушения за счет выборочного неглубокого и субмелого дренажа.
• Размещение дренажа с целью снижения давления воды в непосредственной близости от склона.

Меры, которые могут быть приняты для уменьшения воздействия воды, могут быть мелкими или глубокими. Мелкие дренажные работы в основном перехватывают поверхностный сток и держит его подальше от потенциально нестабильных участков. В действительности, на каменистых склонах одного этого типа мер обычно недостаточно для стабилизации склона. Глубокий дренаж наиболее эффективен. Субгоризонтальный дренаж очень эффективен для снижения порового давления вдоль поверхностей трещин или потенциальных поверхностей разрушения. В горных породах выбор расстояния, уклона и длины дренажа зависит от геометрии склона и, что более важно, от структурного образования массива. Такие особенности, как положение, интервал и условие сохранения трещин, помимо механических характеристик породы, режима стока воды внутри массива. Следовательно, эффективный результат может быть достигнут только путем перехвата наиболее истощенных разрывов. Субгоризонтальные водостоки сопровождаются поверхностными коллекторами, которые собирают воду и отводят ее через сети небольших поверхностных каналов.

Вертикальный дренаж Обычно это связано с затонувшими насосами, задача которых - откачивать воду и понижать уровень грунтовых вод. Использование насосов непрерывного цикла подразумевает очень высокие эксплуатационные расходы, обуславливая использование этого метода только в течение ограниченного периода времени. Дренажные галереи довольно разные по эффективности. Они считаются наиболее эффективной системой дренажа горных пород, даже если они имеют недостаток, требующий очень высоких технологических и финансовых вложений.

В частности, этот метод, используемый в горных породах, может быть очень эффективным для снижения давления воды. Дренажные галереи могут быть связаны с серией радиальных дренажных труб, повышающих их эффективность. Позиционирование этого вида работ, безусловно, связано с местными морфологический, геологический и структурные условия.

Модификация геометрии

Этот тип меры используется в тех случаях, когда под удаляемым материалом поверхность скальной породы является прочной и устойчивой (например, нестабильный материал на вершине склона, каменные блоки, выступающие из профиля склона, растительность, которая может расширяют скальные швы, каменные блоки изолированы от швов).

Меры по отстранению принимаются там, где есть условия риска, связанные с инфраструктурой или проходом людей у ​​подножия холма. Как правило, этот тип мер может решить проблему, устранив опасность. Однако следует убедиться, что после принятия меры проблема не возникнет повторно в краткосрочной перспективе. Фактически, там, где есть сильно растрескавшиеся породы, более мелкие части горных пород могут подвергаться механической несогласованности, иногда поощряемой экстремальными климатическими условиями, вызывая изоляцию нестабильных блоков.

Мера может быть осуществлена ​​различными способами, от разрушения с помощью кирки до использования взрывчатки. В случае высоких и / или труднодоступных лиц необходимо обращаться к специалистам, работающим акробатически.

Когда используются взрывчатые вещества, иногда требуется управляемый снос, чтобы свести к минимуму или свести к нулю нежелательные эффекты, возникающие в результате взрыва зарядов, сохраняя целостность окружающей породы.

Контролируемый снос основан на сверлении отверстий, размещенных на небольшом расстоянии друг от друга и параллельно разрушаемому уступу. Диаметр отверстий обычно варьируется от 40 до 80 мм; расстояние между отверстиями обычно в 10-12 раз больше диаметра. Время перезарядки устанавливается таким образом, что сначала взрываются те, которые находятся на внешних краях, а затем - последовательно, более внутренние, так что область действия ограничена.

Меры защиты

Сеть для ловли валунов на тропе на Водопад Малтнома, Орегон, США, воздвигнутый для защиты туристов от обломков, падающих с крутого склона.

Защита естественного забоя и забоя может преследовать две разные цели:

• Защита камня от изменения или выветривание
• Защита инфраструктуры и городов от камнепадов.

Выявление причины изменения или возможности камнепада позволяет адаптировать меры по смягчению последствий для отдельных участков. Наиболее часто используемые меры пассивной защиты - это траншеи для сбора валунов у подножия холма, металлические защитные сети и барьеры из валунов. Барьеры из валунов обычно состоят из достаточно жестких металлических сетей. На рынке представлены различные типы конструкций, для которых производители указывают кинетическую энергию поглощения на основе элементного анализа конструкции в условиях столкновения снаряда. Другой тип барьера для удержания валунов - земляная насыпь, иногда укрепленная геосинтетикой (усиленный грунт). Преимущества таких земляных работ перед сетками: более простое обслуживание, более высокое поглощение кинетической энергии и меньшее воздействие на окружающую среду.

Почвенные откосы

Геометрическая модификация

Операция перепрофилирования склона с целью улучшения его устойчивости может быть достигнута одним из следующих способов:

• Уменьшение угла наклона, или
• Размещение засыпки у подножия склона

Углы откоса можно уменьшить, выкопав выступ склона, как правило, ступенчатым образом. Этот метод эффективен для исправления неглубоких форм нестабильности, когда движение ограничено слоями земли у поверхности и когда уклоны выше 5 м. Ступени, созданные этим методом, также могут уменьшить эрозию поверхности. Тем не менее, необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить возникновения локальной поломки после порезов.

Напротив, засыпка у подножия склона оказывает стабилизирующий эффект на поступательный или глубокий вращательный оползень, при котором поверхность оползня наверху погружается и описывает субвертикальную поверхность, которая вновь появляется в области у подножия склона. склон. Процесс засыпки у подножия склона может включать строительство берм, гравитационных сооружений, таких как габионы, или армированный грунт (например, бетонные блоки).

Выбор между уменьшением уклона или заполнением у подножия обычно определяется ограничениями, связанными с местоположением на вершине или у подножия склона. В случаях стабилизации откоса, когда нет ограничений (обычно естественные откосы), используется комбинация уменьшения откоса и заполнения у подножия склона, чтобы избежать тяжелых работ только одного типа. В случае естественных склонов выбор схемы перепрофилирования не так прост, как для искусственных склонов. Естественный профиль часто бывает очень неровным с большими участками естественной ползучести, поэтому его неглубокое развитие может сделать некоторые участки непригодными для использования в качестве точки пропила или заполнения. Там, где формы заглубленных старых оползней сложны, отложение заполняющего материала в одной области может вызвать новый оползень.

При планировании этого вида работ следует учитывать ступенчатый эффект вырезов и засыпки: их благотворное влияние на увеличение запаса прочности будет уменьшено по отношению к размеру исследуемого оползня. Очень важно убедиться, что ни прорези, ни заполнение не мобилизуют существующие или потенциальные плоскости (-ы) ползучести. Обычно заливка у подножия оползня обходится дешевле, чем обрезка наверху. Более того, при сложных и сложных оползнях заполнение у подножия склона, у самого кончика подножия, имеет меньшую вероятность вмешательства во взаимодействие отдельных элементов оползня.

Важным аспектом стабилизационных работ, который изменяет морфологию откоса, является то, что выемки и заполнение создают недренированные напряжения заряда и разряда. В случае размещения засыпки коэффициент безопасности SF в краткосрочной перспективе будет меньше, чем в долгосрочной перспективе. В случае сокращения уклона SF в долгосрочной перспективе будет меньше, чем в краткосрочной. Следовательно, в обоих случаях SF необходимо рассчитывать как в краткосрочном, так и в долгосрочном плане.

Наконец, эффективность заполнения увеличивается со временем, если это связано с соответствующей дренажной системой заполнения, достигаемой с помощью нижележащего дренажного покрытия или соответствующего неглубокого дренажа. Таким образом, в более общем плане системы перепрофилирования связаны и объединены посредством защиты поверхности склона от эрозии и регулирования метеорных вод через дренажные системы, состоящие из канав и небольших каналов (облицованных или не облицованных, а также сборных) для отвода воды. собраны. Эти системы регулирования поверхностной воды разработаны путем моделирования самой земли вокруг тела оползня. Эти положения будут служить цели предотвращения проникновения циркулирующей воды в тело оползня или в какие-либо трещины или трещины, что дополнительно снижает прочность грунта на сдвиг.

Контроль поверхностной эрозии

Вода у поверхности холма может вызвать эрозию поверхностного материала из-за стока воды. Этот процесс имеет тенденцию ослаблять уклон, удаляя материал и вызывая избыточное поровое давление из-за потока воды.

Для защиты от эрозии можно использовать несколько решений. Следующие меры имеют поверхностный характер установки и низкое воздействие на окружающую среду.

• Геоматы - это противоэрозионные биоматы или бионеты, которые представляют собой синтетические продукты, специально предназначенные для защиты и озеленения склонов, подвергающихся мытью поверхности. Геоматы обеспечивают два основных механизма борьбы с эрозией: сдерживание и укрепление поверхностного грунта; и защита от воздействия капель дождя.
• Геосетки сделано из геосинтетический материалы
• Сетка из стальной проволоки может использоваться для стабилизации грунта и скальных склонов. После выравнивания поверхность покрывается стальной сеткой, которая крепится к откосу и натягивается. Это рентабельный подход.
• Плетеные или хворост коврики из растительного материала. Можно использовать очень длинные и гибкие ветки ивы, которые затем засыпают грунтовкой. Используются чередующиеся колья из разных древесных пород, и они сотканы, чтобы сформировать барьер против нисходящего сопротивления материала, размытого свободной водой на поверхности.
• Кокосовое волокно Геотекстиль (кокосовое волокно) используется во всем мире для биоинженерии и стабилизации склонов из-за механической прочности, необходимой для удержания почвы. Геотекстиль из кокосового волокна прослужит 3–5 лет в зависимости от веса, и по мере разложения продукта он сам превращается в гумус, который обогащает почву.

Техника слива

Система отвода поверхностных вод по сборным каналам

Гибкие дренажные трубки с микроперфорацией

Дренажные системы снижают уровень воды на потенциально нестабильном склоне холма, что приводит к снижению давление поровой воды в земле и увеличение прочности на сдвиг в пределах откоса. Снижение порового давления за счет дренажа может быть достигнуто за счет мелкого и / или глубокого дренажа, в зависимости от морфологии склона, кинематика прогнозируемого движения и глубины поверхностей скольжения. Обычно применяется неглубокий дренаж там, где потенциальное движение на склоне холма невелико, влияя на глубину 5-6 м. Там, где есть более глубокие поверхности скольжения, необходимо ввести глубокий дренаж, но также могут быть установлены неглубокие дренажные системы с целью отвода поверхностных вод.

Неглубокий дренаж

Типичные неглубокие дренажные траншеи

Мелкий дренаж облегчается через траншеи. Традиционные дренажные траншеи имеют непрерывную длину и заполняются высокопроницаемым зернистым дренажным материалом.

Мелководные дренажные траншеи с геокомпозитом: типовая схема

Мелководные дренажные траншеи также могут быть оборудованы геокомпозитом. Борта траншей с уступами покрыты геокомпозитными панелями. На дне траншей находится дренажная труба, проложенная непрерывно к геокомпозитному полотну.

Глубокий дренаж

Глубокий дренаж изменяет маршруты фильтрации в земле. Часто более дорогие, чем неглубокие стоки, глубокие стоки обычно более эффективны, потому что они непосредственно удаляют воду, которая вызывает нестабильность на склоне холма. Глубокий дренаж в земляных откосах может быть достигнут несколькими способами:

Дренажные колодцы большого диаметра с субгоризонтальными дренажами

Эти системы могут выполнять структурную функцию, функцию дренажа или и то, и другое. Дренажные элементы представляют собой микродренажные каналы, перфорированные и расположенные субгоризонтально и разветвленные, ориентированные вверх по склону для облегчения сброса воды самотеком. Размер лунок выбран с целью обеспечения возможности установки и функционирования оборудования для перфорации микродренажей. Как правило, минимальный внутренний диаметр превышает 3,5 м для водостоков длиной от 20 до 30 м. Для более длинных водостоков требуются колодцы диаметром до 8–10 м. Для определения сети микродренажера проектировщики учитывают состав недр и гидравлический режим откоса.

Дренаж в этих скважинах является пассивным и реализуется путем соединения дна соседних скважин субгоризонтальными перфорациями (снабженными временной изоляцией труб), в которых микродренажи размещаются под углом примерно 15-20 ° и снабжены микроперфорированными трубами из ПВХ. , защищен нефильтрующей тканью по всей длине слива. После того, как дренаж заделан в землю, временная оболочка полностью удаляется, и верхняя часть дренажа цементируется с колодцем. Таким образом создается напорная линия, соединяющая все скважины, выходящие на поверхность под уклон, где вода сбрасывается естественным путем без помощи насосов.

Лунки размещены на таком расстоянии друг от друга, что отдельные собирающие области микродренажей, относящиеся к каждой лунке, перекрываются. Таким образом осушается весь объем склона, связанный с уровнем грунтовых вод. На дне соединены дренажные колодцы среднего диаметра. Техника включает в себя сухую резку с использованием труб временной обшивки, выровненных дренажных колодцев диаметром 1200-1500 мм, расположенных на межосевом расстоянии 6-8 м, их днища соединены вместе с нижней трубой для отвода дренированных воды. Таким образом, сброс воды происходит пассивно за счет силы тяжести перфорированными трубами с мини-трубками, расположенными на дне самих колодцев. Соединительные трубы, как правило, из стали, глухие по длине соединения и перфорированные или оконные по длине, соответствующей длине колодца. Колодцы имеют бетонную пробку на дне и после извлечения трубы временной оболочки заполняются сухим дренажным материалом и закрываются непроницаемой глиняной пробкой.

В нормальных условиях эти скважины достигают глубины 20–30 м, но в особо благоприятных случаях могут достигать 50 м. Некоторые из этих колодцев имеют дренажные функции по всему участку, а другие можно обследовать. Последние служат для обслуживания всего дренажного экрана. Такие колодцы, которые можно обследовать, также являются опорой для создания новых дренажных колодцев и доступа для установки, а также в более поздних случаях для ряда субгоризонтальных водостоков на дне или вдоль стенок самих колодцев, с целью увеличения дренажной способности колодца.

Изолированные колодцы с дренажными насосами

Эта система предусматривает установку дренажного насоса на каждую скважину. Распределение колодцев определяется в зависимости от проницаемости осушаемой земли и достигаемого снижения давления воды. Использование изолированных колодцев с дренажными насосами ведет к высоким эксплуатационным расходам и требует очень трудоемкого контроля и обслуживания.

Траншеи глубокого дренажа

Траншеи глубокого дренажа состоят из сплошных вырезов небольшого поперечного сечения, которые могут быть закрыты снизу геоткань холст с функцией первичного фильтра. Они заполнены дренажным материалом, который выполняет функцию фильтрации и использует пассивный дренаж для уноса дренажной воды вниз по склону. Эффективность этих систем связана с геометрией траншеи и непрерывностью дренирования материала по всей траншеи. Что касается геометрии разреза, следует обращать внимание на уклон основания разреза. Фактически, в траншеях глубокого дренажа нет нижнего трубопровода, который вставляется в концевую часть траншеи, на спуске, где глубина выемки уменьшается до тех пор, пока не будет достигнут уровень кампании.

Дренажные галереи с микродренажем

Дренажные галереи представляют собой довольно дорогостоящее средство стабилизации при больших и глубоких оползнях, используемых там, где земля не подходит для прорезания траншей или дренажных колодцев, и где невозможно работать на поверхности из-за нехватки места для рабочего оборудования. Их эффективность обусловлена ​​обширностью осушаемой площади. Причем эти дренажные системы необходимо устанавливать на устойчивой части склона.

Дренажные системы, состоящие из микродренажных труб, размещаются внутри галерей, длина которых может достигать 50–60 м. Размеры галерей обусловлены необходимостью установки дренажно-перфорационного оборудования. По этой причине минимальный поперечный внутренний размер галерей варьируется от минимум 2 м при использовании специального оборудования уменьшенных размеров до минимум 3,5 м при использовании традиционного оборудования.

Сифонный слив

Это метод, задуманный и разработанный во Франции, который работает как система изолированных дренажных колодцев, но преодолевает неудобства, связанные с установкой насоса для каждого колодца. Как только в сифонной трубке происходит движение, без попадания воздуха в контур, поток воды не прерывается. По этой причине два конца сифонной трубки погружены в воду двух постоянных резервуаров для хранения. Этот отвод создается вертикально, начиная с уровня кампании, но также может быть субвертикальным или наклонным. Диаметр колодца может варьироваться от 100 до 300 мм. Внутри трубы из ПВХ помещается стальная перфорированная или микроперфорированная труба, заполненная дренажным материалом. Сифонный дренаж таким образом отводит дренажную воду под действием силы тяжести без необходимости использования дренажных насосов или труб, соединяющих дно каждого колодца. Эта система оказывается экономически выгодной и относительно простой в установке, но требует программы контроля и обслуживания.

Микродрены

Microdrains - это простая в создании дренажная система с минимальными затратами. Они состоят из перфорационных отверстий малого диаметра, выполненных с поверхности, в траншеях, колодцах или галереях. Микродренажные каналы устанавливаются для работы в субгоризонтальном или субвертикальном положении, в зависимости от типа применения.

Меры усиления

Стабилизации склона за счет увеличения механической прочности неустойчивого грунта можно добиться двумя способами:

• Укладка арматурных элементов в грунт
• Улучшение механических характеристик грунта путем химической, термической или механической обработки.

Укладка арматурных элементов в грунт

Типы механического армирования включают:

• Скважины большого диаметра, поддерживаемые одной или несколькими коронками консолидированных и, возможно, армированных земляных колонн
• Якоря
• Сети микросваи
• Забивание почвы гвоздями
• Геосетки для армированного грунта
• Клеточные лица

Скважины большого диаметра

Гарантировать устойчивость склона может потребоваться вставить очень жесткие и прочные элементы. Эти элементы представляют собой железобетонные колодцы полнопрофильного или кольцевого сечения большого диаметра круглого или эллиптического сечения. Глубина статических колодцев может достигать 30-40 метров. Часто статическое стабилизирующее действие скважин объединяется с рядом микродренажных каналов, расположенных радиально на нескольких уровнях, что снижает поровое давление.

Якоря

Стабилизация с помощью анкеров

Стабилизация неустойчивого склона также может быть достигнута путем приложения активных сил к неустойчивому грунту. Эти силы увеличивают нормальное напряжение и, следовательно, сопротивление трению по скользящей поверхности. Якоря могут применяться для этой цели, связанные на поверхности друг с другом каркасом из балок, который обычно изготавливается из железобетона. Анкеры фиксируются в устойчивом месте. Обычно они устанавливаются с осями, перпендикулярными поверхности откоса, и поэтому сначала приблизительно перпендикулярно поверхности ползучести.

Иногда возникают проблемы с закреплением, как в случае илисто-глинистого грунта. Там, где есть вода или анкеры погружены в глинистый подслой, необходимо подтвердить сцепление анкера с землей.Поверхность, содержащаяся в решетке каркаса балки, также должна быть защищена геотканями, чтобы предотвратить эрозию от удаления земли под каркасом балки.

Сети микросвай

Это решение требует установки ряда микросваи которые образуют трехмерную сетку с переменным наклоном и соединенными в верхней части жестким железобетонным пазом. Эта структура представляет собой усиление грунта, вызывая внутреннее улучшение характеристик грунта, заложенных в микросваи. Этот тип мер используется в случае небольших оползней.

Эффективность микробвай связана с их размещением по всей площади оползня. В случае вращательных оползней в мягкой глине сваи способствуют увеличению момента сопротивления за счет трения о верхнюю часть ствола сваи, обнаруженную в оползне. В случае подвесных свай прочность определяется той частью сваи, которая оказывает наименьшее сопротивление. На практике эти сваи в наиболее нестабильном участке откоса размещаются первыми, чтобы уменьшить возможные боковые смещения грунта.

Предварительные методы проектирования микробвайных свай возложены на компьютерные коды, которые выполняют численное моделирование, но которые могут быть упрощены в моделях, что требует определения характеристик довольно точного материала потенциального оползня.

Гвоздь

Техника забивания грунта, применяемая для временной и / или постоянной стабилизации естественных склонов и искусственных уступов, основана на фундаментальном принципе строительной инженерии: мобилизация внутренних механических характеристик грунта, таких как сцепление и угол внутреннего трения, чтобы земля активно участвует в стабилизационных работах. Закрепление гвоздями наравне с анкерами вызывает нормальное напряжение, тем самым увеличивая трение и устойчивость на склоне холма.

Одним из методов забивания является диффузное забивание гвоздями с быстрым откликом: CLOUJET, при котором гвозди погружаются в землю с помощью расширенной груши, получаемой путем впрыскивания раствора под высоким давлением в область анкеровки. Дренаж важен для метода CLOUJET, поскольку гидравлический режим, рассматриваемый в виде порового давления, приложенного перпендикулярно к поверхности трещин, непосредственно влияет на характеристики системы. Сливаемая вода, как через ткань, так и по трубам, заделанным в землю, сливается у подножия склона в коллектор, установленный параллельно направлению забоя.

Еще одна система гвоздей - технология почвенных гвоздей и корней (SNART). Здесь стальные гвозди очень быстро вставляются в склон с помощью ударных, вибрационных или винтовых методов. Шаг сетки обычно составляет от 0,8 до 1,5 м, гвозди имеют диаметр от 25 до 50 мм и могут достигать 20 м в длину. Гвозди устанавливаются перпендикулярно плоскости разрушения и проходят через нее, и их конструкция позволяет выдерживать изгиб и сдвиг (а не растяжение) с использованием принципов геотехнической инженерии. Поверхности потенциального разрушения глубиной менее 2 м обычно требуют, чтобы гвозди были шире в верхней части, что может быть достигнуто с помощью стальных пластин, закрепленных на головках гвоздей. Корни растений часто образуют эффективный и эстетичный внешний вид, предотвращающий потерю почвы между ногтями.

Геосетки

типовое решение георешетки

Геосетки - это синтетические материалы, используемые для укрепления земли. Введение геосинтетических арматур (обычно в направлении, в котором развивалась деформация) имеет функцию придания большей жесткости и устойчивости земле, увеличивая ее способность подвергаться большим деформациям без разрушения.

Клеточные лица

Ячеистые поверхности, также известные под названием «детские кроватки», представляют собой специальные несущие стены, изготовленные из сборных решеток из железобетона или дерева (обработанных консервантами). Головы имеют длину примерно 1-2 м, а высота стены может достигать 5 м. В промежутки решетки вставляется уплотненный зернистый материал. Модульность системы присуждает отличается гибкостью использования, как с точки зрения приспособленности к наземной морфологии, и потому, что структура не требует глубокого фундамента, кроме укладки плоскости тощего бетона, используемого для изготовления опорной плоскости всей структуры регулярной . В решетчатые пространства можно высаживать растительность, маскируя конструкцию.

Химическая, термическая и механическая обработка

Для улучшения механических характеристик объема почвы, пострадавшего от оползней, можно использовать различные обработки. Среди этих видов обработки часто используется техника струйной цементации, часто в качестве замены и / или дополнения к ранее обсуждавшимся структурным мерам. Фазы струйной затирки включают:

• Фаза перфорации: введение с перфорацией, разрушающей ядро, набора столбов в грунт до глубины обработки, требуемой проектом.
• Фаза экстракции и запрограммированного впрыска: нагнетание смеси под очень высоким давлением выполняется во время фазы экстракции с помощью набора полюсов. Именно в этой фазе благодаря настойчивости струи в определенном направлении в течение определенного промежутка времени достигается эффект скорости извлечения и вращения набора полюсов, так что объемы земли могут обрабатываться в желаемая форма и размер.

струйно-цементное устройство

(видеть ^[1])

Высокоэнергетическая струя создает смесь грунта и непрерывного систематического «захлопывания» с локальным эффектом в пределах радиуса действия, не вызывая деформаций на поверхности, которые могут вызвать негативные последствия для устойчивости соседних конструкций. смесь на высокой скорости через форсунки, используя эффект повышенной энергии в игре, позволяет изменять естественное расположение и механические характеристики почвы в желаемом направлении и в соответствии с используемой смесью (цемент, бентонит, вода, химикаты). , смеси и т. д.). В зависимости от характеристик природного грунта, типа используемой смеси и рабочих параметров прочность на сжатие от 1 до 500 кгс / см² (100 кПа до 50 МПа ) можно получить в обрабатываемой зоне.

Реализация массивных консолидированных грунтовых элементов различных форм и размеров (контрфорсы и шпоры) в массе, подлежащем стабилизации, достигается за счет своевременного воздействия на параметры впрыска. Таким образом можно получить: тонкие диафрагмы, горизонтальные и вертикальные цилиндры различного диаметра и вообще любой геометрической формы.

Другой метод улучшения механических характеристик грунта - термическая обработка потенциально нестабильных склонов, сложенных глинистыми материалами. Исторически сложилось так, что неустойчивые глинистые склоны вдоль железных дорог укрепляли за счет разжигания дров или угольных костров в ямах, вырытых в склонах. В отверстиях большого диаметра (от 200 до 400 мм.) Порядка 0,8-1,2м. Горелки, расположенные отдельно и соединенные между собой по горизонтали, образовывали цилиндры из затвердевшей глины. Достигнутые температуры составляли около 800 ° C. Эти глиняные цилиндры работали как сваи, придавая поверхности ползучести большую прочность на сдвиг. Эта система была полезна для поверхностной ползучести, как в случае насыпи. В других случаях глубина отверстий или необходимое количество топлива либо приводили к исключению этого метода, либо делали усилия неэффективными.

Другие попытки стабилизации были предприняты с помощью электроосмотической обработки земли. Этот вид обработки применим только на глинистых грунтах. Он заключается в воздействии на материал непрерывного электрического поля с введением пар электродов, погруженных в землю. Эти электроды при подаче тока вызывают миграцию зарядов ионов в глине. Следовательно, межпоровые воды собираются в катодных областях и увлекаются ионными зарядами. Таким образом достигается снижение содержания воды. Более того, при подходящем выборе анодного электрода структурное преобразование глины может быть вызвано за счет ионов, высвобождаемых анодом, запускающих серию химиофизических реакций, улучшающих механические характеристики нестабильного грунта.

Однако этот метод стабилизации эффективен только в однородных глинистых грунтах. Такое состояние трудно найти на неустойчивых склонах, поэтому от электроосмотического лечения после некоторых применений отказались.

Смотрите также

• Контроль лавин, смягчение последствий подобного типа бедствия
• Клеточное заключение
• Геотехническая инженерия - Научное изучение земных материалов в инженерных задачах
• Классификация оползней
• Подпорная стена

Рекомендации

• Бомхад Э. Н. (1986). Stabilità dei pendii, Дарио Флакковио Эдиторе, Палермо.
• Круден Д. М. и Варнес Д. Дж. (1996). Типы и процессы оползней. В специальном отчете Транспортного исследовательского совета №№ «Оползни - расследование и устранение последствий». 247, National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 36-75.
• Фелл Р. (1994). Оценка риска оползней и приемлемый риск, Кан. Геотех. J., т. 31, 261-272.
• Гигант Г. (1997). Caduta di massi - Analisi del moto e opere di protezione, Hevelius edizioni, Неаполь.
• Хунге О. (1981). Динамика каменных лавин и других видов массовых перемещений. Докторская диссертация, Университет Альберты, Канада.
• Пек Р.П. (1969). Преимущества и недостатки метода наблюдений в прикладной механике грунтов, Геотехника 19, п. 2, 171–187.
• Тамбура Ф. (1998). Stabilizzazione di pendii - Tipologie, tecnologie, realizzazioni, Hevelius edizioni, Неаполь.
• Танзини М. (2001). Французские феномены и опера стабилизации, Дарио Флакковио Эдиторе, Палермо
• Терзаги К. и Пек Р. Б. (1948). Механика грунтов в инженерной практике, Нью-Йорк, Вили.
• Coir Green (1998). «Борьба с эрозией - эрозия почвы