УКРЕПЛЕНИЕ ОПОЛЗНЕЙ

STRENGTHENING SLIDES

Daniil Khodykin

student, Institute of Energy and Transport Systems, Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A.,

Russia, Saratov

Mikhail Dvornikov

student, Institute of Energy and Transport Systems, Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A.,

Russia, Saratov

Vladimir Nedoshivin

student, Institute of Energy and Transport Systems, Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A.,

Russia, Saratov

Olga Pachina

scientific adviser, candidate of Technical Sciences, associate professor Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A.,

Russia, Saratov

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрена проблема укрепления оползней. Современные методы и пути ее решения. Дана краткая характеристика основных способов укрепления оползневых склонов.

ABSTRACT

This article discusses the problem of strengthening landslides. Modern methods and ways to solve it. A brief description of the main ways of strengthening landslide slopes is given.

Ключевые слова: оползень, склон, стенки, сваи, укрепление.

Keywords: landslide, slope, walls, piles, fortification.

Из года в год от оползней страдают десятки и сотни зданий и сооружений, происходит разрушение дорог, обвалы откосов и склонов, обрушение сооружений. И конечно нельзя не отметить, что во время оползней ежегодно становятся жертвами до 1000 человек. Это само по себе является наиважнейшим фактором, говорящим об актуальности данной проблемы [1].

Зачастую на восстановление таких последствий тратятся огромные средства. В настоящее время научная разработка вопросов, связанных с закреплением оползневого склона, отстает от уровня требований современной науки и техники. В зависимости от существующих видов склонов (природного образования) или откосов (искусственно созданные) поверхность скольжения оползня будет отличаться. Без надлежащих геодезических исследований способных дать информацию о механизме и динамике оползневого процесса говорить о применении того или иного противооползневого мероприятия будет преждевременно. Вопросами данного характера занимаются специалисты в этой области. Однако разработка новых технологичных, эффективных и экономичных способов закрепления оползней является актуальным вопросом. Очевидно, что на выбор противооползневых мероприятий будет влиять причины, вызывающие образование оползней, полное изучение геологического строения оползня. В настоящее время существует несколько наиболее часто применяемых методов укрепления откосов и склонов. Их можно объединить в следующие группы: устройство дренажной системы, перераспределение оползневых масс (перенос горных пород с определенных участков), высадка деревьев и кустарников и наконец, закрепление инженерными методами (такими как устройство удерживающих конструкций: свайных опор). В случаях устройства свайных опор при смещении земляных массивов горных пород основной будет являться горизонтальная нагрузка [2].

Рассмотрим подробнее инженерные методы закрепления оползней.

Первым способом является устройство подпорных стенок. Подпорные стенки изготавливаются из железобетона – он в свою очередь изготавливается из металлического каркаса, заполненного бетоном. Металлический каркас придается конструкции гибкость, а наполнитель прочность. Однако для устройства железобетонных стенок требуется проведение изыскательных работ. Минусом конструкции подпорной стенки является ее основание. При возведении стенки на грунте, подверженном размыву возрастает риск возникновения локальных перенапряжений под подошвой стенки, а также возможно ее обрушение. Еще одним недостатком такого способа является высокая стоимость изготовления и монтажа конструкции. Жесткость, заложенная в конструкции подпорной стенки является положительным фактором, так как она позволяет справиться с давлением грунта и скальных пород, однако ведет к возникновению большего числа локальных перенапряжений.

Уголковые подпорные стенки отличаются от обычных тем, что дополнительных креплений грунтовыми анкерами. Такие стенки имеют более высокую устойчивость. Таким образом, при одинаковой распределенной нагрузке уголковые подпорные стенки имеют меньшую толщину, что в свою очередь экономит бетонный наполнитель и снижает стоимость проекта.

Железобетонные стенки на свайном основании отличаются высокой несущей способностью. Их несомненное преимущество состоит в том, что основания свай располагаются ниже уровня слабых грунтов на прочном основании. Применение свай позволяет возводить защитные противооползневые конструкции даже на слабых грунтах. Однако для погружения свай требуется использовать установки, оснащенные дизельмолотом, либо вибропогружателем для вдавливания свай. Эти методы значительно повышают стоимость проекта. Не стоит забывать, что для получения итоговых затрат сюда так же следует прибавить стоимость возведения самой стенки. Кроме того, возведение стенки на сваях невозможно в местах, затруднительных для прохода тяжелой техники и доставки строительных материалов.

Подпорные стенки на буронабивных сваях – конструкция, которая отличается большей несущей способностью, в сравнении со стенками на свайном основании. Однако возрастают стоимость и сроки реализации такого проекта.

Еще одним способом укрепления оползневых склонов является устройство габионов.  Габионы – эстетически привлекательны, но имеют серьезные ограничения. Их нельзя применять там, где оползневое тело имеет значительный объем, и там, где угроза населению, жилым постройкам и инфраструктурным объектам достаточно велика. Габионные конструкции имеют ограничение по высоте – не более 12 метров. Еще одним недостатком их конструкции является многоэтапный монтаж, требующий соблюдения определенной последовательности возведения. В частности, камни в сетках должны быть плотно уложены определенным образом. Это требует использования ручного труда, что, в свою очередь, увеличивает сроки и стоимость работ. Так же стоимость проекта может увеличиваться многократно из-за того, что карьеры с камнем могут находиться на значительно большом расстоянии от места устройства габионов. К преимуществам габионных конструкций относится их гибкость и возможность установки на слабых основаниях.

Указанные преимущества противооползневых удерживающих конструкций обусловили их широкое внедрение в практику строительства [3].

Анкерная технология является одной из самых эффективных для закрепления оползневых склонов. Применяется как средство армирования грунтового массива с одновременным притягиванием армируемой структуры к склону, повышая устойчивость грунтового массива.

На практике в основном применяются буроинъекционные анкеры, а также забивные анкеры.

Механическая стабилизация грунтового массива достигается за счет создания локального сопротивления сдвигу железобетонными стержнями. В результате в грунте образуются участки и повышенными механическими характеристиками, т.е., происходит армирование в объеме.

Для повышения эффективности анкеров можно комбинировать диагональные связи из высокопрочных тросов с покровной полимерной или металлической сеткой для механического объединения всех анкеров в единую систему. Можно одновременно применять покровную сетку с минимальной деформационной способностью в направлении основных нагрузок, а для передачи усилий анкера на максимальную площадь грунта использовать железобетонные, металлические или деревянные балки. «Вжимание» покровной сетки и тросов в грунт по оси анкера позволит распределить напряжение в системе «грунт-поверхность-анкер».

Неустойчивые склоны, а именно оползни, являются одним из самых распространенных опасных геологических процессов. Проблема борьбы с опасными оползневыми процессами всегда стояла на повестке дня. Оползни наносят огромный вред народному хозяйству. Так при строительстве данные опасные геологические процессы мешают использовать значительные территории, которые часто расположены вблизи склонов или на них. Данная тема очень важна и требует исследований.

Список литературы:

1. Симонян В.В. Изучение оползневых процессов геодезическими методами: Монография/ Моск. гос. строит. ун-т. – М.: МГСУ, 2011.-172 с.
2. Буслов А.С., Бакулина А.А. Расчет перемещений горизонтально нагруженных свай с кольцевыми уширениями в пределах линейных деформаций основания. Вестник МГСУ.2012. № 11. С.38-44.
3. Гинзбург Л.К. Противооползневые удерживающие конструкции / Л.К. Гинзбург // Транспортное строительство. – 1973.