Оползни и осыпи

Оползни возникают под влиянием силы тяжести в связи с изменением физических свойств грунтов или конфигурации склона, когда сумма моментов сил, удерживающих земляные массы, становится меньше суммы моментов сдвигающих сил. Оползни наносят значительный ущерб автомобильным дорогам, народному хозяйству в целом, нарушают ландшафт. Стабилизация оползня требует проведения комплексных, трудоемких и дорогостоящих мероприятий.

Среди многих причин, вызывающих оползни (изменение напряженного состояния глинистых пород, подземные и поверхностные воды и др.), заметное место принадлежит и некоторым видам деятельности человека, в частности, строительству и эксплуатации автомобильных дорог. При возведении земляного полотна может быть нарушена устойчивость земляных масс и вызван оползень. Обычно это происходит вследствие пригрузки оползневого склона, его подрезки, изменения режима поверхностного и подземного стока воды, а также в результате снижения прочности горных пород при производстве взрывных работ и т. д.

На стадии проектирования особое внимание должно быть уделено трассированию дороги в оползневых районах. Желательно трассировать дорогу в обход оползня, выше его головы, располагая земляное полотно на устойчивой части склона. При устройстве земляного полотна в выемке ее следует врезать в коренные породы. Если проложение трассы дороги в обход оползня невозможно, используют один из трех других возможных способов: пересечение оползня в голове, в его средней части и у языка.

При пересечении оползня в его верхней части, во избежание перегрузки неустойчивого склона, целесообразна постройка эстакады с заложением фундаментов в коренные породы. В случае пересечения оползня в его средней части необходимо предусмотреть комплекс противооползневых сооружений, обеспечивающих стабилизацию оползня и устойчивость земляного полотна, избегая подсечки склона, возможной при глубокой выемке, или его пригрузки высокой насыпью. При пересечении оползня у его языка предпочтительным является проектирование земляного полотна в высокой насыпи, которая в этом случае будет выполнять роль контрбанкета по отношению к оползню.

Для стабилизации оползня обычно предусматривают специальные мероприятия и устройство противооползневых сооружений. Одним из них является выполаживание склонов или откосов путем перемещения земляных масс с разгрузкой верхней части и пригрузкой подножия склона. Для этого срезают грунт в верхней части откоса и укладывают его у подножия в месте ожидаемого выпирания.

Существенное значение для обеспечения устойчивости оползневого участка имеет регулирование поверхностного стока путем микро планировки, устройства лотков, канав, быстротоков и других водоотводных сооружений. Головную часть этих сооружений следует располагать выше оползневого участка с тем, чтобы перехватить поверхностные воды и отвести их в сторону от оползня и дороги.

Особенную опасность для устойчивости земляных масс на склонах представляют подземные воды, для перехвата и отвода которых используют систему дренажных сооружений.

При проложении дороги в зоне водохранилищ и вдоль берегов водоемов одной из основных мер борьбы с оползнями является устройство берегозащитных сооружений в виде волнозащитных стен, подводных и надводных волноломов, искусственных пляжей и пр.

Причиной, вызывающей оползни, может быть выветривание поверхности склонов. Для их защиты используется одерновка, посев трав, древонасаждения, замена грунта. В ряде случаев для предотвращения оползня проектируют подпорные стены, земляные контрбанкеты, предусматривают изменение физико-механических свойств грунтов путем их подсушки, электрохимического закрепления и пр. Эффективность запроектированного комплекса противооползневых мероприятий зависит от режима эксплуатации различных сооружений.

В горных условиях трасса дороги нередко пересекает глубокие долины и каньоны или отроги горных хребтов. Во избежание нарушения природных ландшафтов высокими насыпями или глубокими выемками целесообразно проектировать виадуки или туннели.

Естественно, решение о строительстве того или иного сооружения должно быть принято в результате тщательного технико-экономического обоснования, но с учетом максимальной сохранности природного ландшафта.

При проектировании и строительстве автомобильных дорог возможны пересечения последними участков осыпей, на которых продукты выветривания горных пород находятся в неустойчивом состоянии. В таких случаях трассу желательно располагать выше осыпи. Для укрепления осыпей возводят заградительные стенки, обеспечивают поверхностный воотвод.

Не менее сложные проблемы возникают при строительстве земляного полотна в особых геофизических условиях, а именно при проложении дороги в зоне многолетней мерзлоты. Восстановление нарушенных человеческой деятельностью природных условий протекает здесь намного медленнее, чем в районах сезонного промерзания. В первую очередь это относится к восстановлению нарушенного растительного покрова, так как вегетационный период растений длится всего 2-4 месяца. Так, например, колея после единичного прохода трактора в тундре сохраняется до 20 лет. Уместно напомнить, что к районам многолетней мерзлоты относится обширная территория - около 57 % территории РСФСР.