Обследование местности индивидуального проектирования.

В процессе изыскания автомобильных дорог на ряде ее участков могут встречаться места со сложными грунтовыми, гидрогеологическими и другими условиями, требующими более детального изучения и индивидуального проектирования инженерных мероприятий, а так же места, где грунт предполагается подвергать укреплению вяжущими материалами в целях устройства конструктивных слоев дорожных одежд.

К местам индивидуального проектирования относятся:

1. оползневые участки,

2. высокие насыпи (выше 12 м),

3. выемки глубиной более 12 м и мокрые выемки (по глубине и гидрогеологическим условиям выемки делятся на сухие глубиной менее 12 м, сухие глубиной свыше 12 м, мокрые выемки; мокрые выемки любой глубины и сухие выемки глубиной более 12-ти метров сооружаются по индивидуальным проектам),

4. мостовые переходы,

5. участки, подверженные селевым выносам,

6. участки с просадочными лёссовыми грунтами (лёссовые грунты относятся к категории макропористых грунтов, т. е. к грунтам, имеющим крупные поры, видимые невооруженным глазом (макропоры).),

7. болота и участки со слабыми грунтами (тoрф и затoрфoванные грунты, илы, сапрoпели, глинистые грунты с кoэффициентoм кoнсистенции бoлее 0,5, грунты мoкрых сoлoнчакoв).

 

На перечисленных участках полевые обследования производят по специально составленной программе.

Оползни.

Оползневыми участками называют такие места, где наблюдается медленное сползание земляных масс на склонах, происходящее под влиянием силы тяжести и связанное с действием подземных и поверхностных вод. Наибольшие по размерам оползни обуславливаются питанием склонами подземными водами.

В некоторых случаях смещения земляных масс происходят в следствие того, что слагающие склон горные породы сильно трещиноваты. Одна из трещин при этом может оказаться плоскостью скольжения.

Оползневые явления могут возникать на склонах различной крутизны, у которых угол падения поверхностных слоев склона α больше угла внутреннего трения φ грунта склона.

Так как глинистые и суглинистые грунты при большом увлажнении имеют очень малый угол внутреннего трения φ, то практически оползни могут возникать при крутизне склона чуть более 5⁰. При этом чем больше разница значения α и φ, тем больше оснований сомневаться в устойчивости склона.

Оползни могут возникать в самых разных грунтах. Однако, чаще всего наблюдаются в глинистых и суглинистых грунтах, у которых при увлажнении уменьшаются коэффициенты внутреннего трения (φ) и сцепления (с)

Противооползневые мероприятия, которые предлагаются на основе проведенных полевых обследований, делят на предупредительные и коренные.

Предупредительные мероприятия применяются там, где смещения склона в момент обследования или строительства не происходят.

К ним относятся:

1. отвод и регулирование подземных вод,

2. сохранение и посадка на склонах древесной и кустарниковой растительности,

3. дернование склонов для предупреждения образования сплывов отдельных блоков грунта по поверхности на откосах выемок,

4. отказ от возведения на склонах зданий, насыпей, устройства выемок,

5. принятие мер против размывания береговых склонов (устройство дамб, волноотбойных стенок, укладка габионов).

(Дернование - площадки покрывают слоем дерна с травой, что позволяет сразу же получить готовое газонное покрытие в любое время летнего периода. Травостой, выбранный для дернования, превышающий 10-15 см, перед нарезкой скашивают, оставляя стерню высотой — 3-5 см. Всю площадь нарезают на полосы и подрезают прямоугольными пластами размером 40*25 см.

Дамба - барьер или прибрежная насыпь, которые служат для сдерживания или регулирования течения воды.

Волноотбойная стенка - сооружение, защищающее от воздействия волн либо верховые откосы и гребень плотины либо берега водотока.

Габион - ящик либо каркас из металлической сетки, заполненный щебнем, галькой или камнями. Применяется в качестве укрепляющей конструкции для защиты русел рек от размывания.)

 

Для устранения появившихся оползней применяются коренные изменения:

1. отвод поверхностных вод,

2. отвод подземных вод,

3. механическое удержание грунтовых масс.

 

1. Если причиной появления оползня является увлажнение склона поверхностными водами, то надо упорядочить поверхностный сток, перехватить воду нагорной канавой, отведя ее в сторону.

(Нагорная канава - канава, отрываемая с нагорной стороны дорожной выемки или мелиорируемого участка для перехвата и отвода стекающих по склону ливневых и талых вод)

Поверхностно увлажняемые оплывы укрепляют дернованием или устраивают открытый дренаж (лотки, загруженные камнем, шлаком, гравием)

2. В том случае, когда образованию оползня способствуют подземные воды, устраивают глубокий дренаж, нижняя часть которого закладывается ниже подошвы водоносного слоя

3. Из других мероприятий используют:

-устройство подпорных стенок из бутовой кладки или бетона,

(Бутовая кладка - это кладка из природных камней неправильной формы, имеющих две примерно параллельные поверхности (постели). Для кладки применяют известняк, песчаник, ракушечник, туф, гранит, а также булыжный камень)

-забивку металлических и железобетонных свай в основание склона,

-отсыпку насыпи у подошвы склона для создания упора,

-искусственное закрепление грунтов.

 

Эти мероприятия способствуют механическому удержанию сползающих масс.

 

Осыпи и обвалы.

 

Образовавшиеся на крутых склонах гор (косогорах) продукты геологического выветривания горных пород в виде мелкого щебня или дресвы под действием силы тяжести перемещаются к подножиям склонов, где образуют конические накопления получившие название осыпей.

Дресва - рыхлые осадочные горные породы, образовавшиеся в результате механического разрушения самых разных горных пород (обломочные). Они представляют собой скопление крупных (200−20 мм — щебень, 20−2 мм — дресва) угловатых обломков. Если таких обломков в составе грунта содержится более 50%, то грунт называют щебенистым, либо дресвяным.

Осыпи бывают действующие, т.е. обнаженные, не заросшие растительностью, весьма подвижные, и затухшие, т.е. задерненные, неподвижные. Действующие осыпи создают опасность при проложении и эксплуатации автомобильной дороги в горах, так как легко могут придти в движение, т.е. сползти и засыпать дорогу. Сползание действующих осыпей происходит при их увлажнении и сопровождается смещением всей осыпи или некоторой ее части.

Наклон поверхности смещенной осыпи обычно соответствует естественному углу откоса породы в насыщенном водой состоянии.

Обвалом называют внезапный отрыв от массива больших масс горных пород, которые устремляются вниз, опрокидывая и разрушая встретившиеся на пути скалистые выступы.

Обвалы происходят из-за неравномерного физико-химического выветривания пород на вершинах гор или на крутых скалистых склонах у щелевидных долин горных рек. Больше это относится к сильно трещиноватым породам – известнякам, песчаникам, базальтам, порфирам, диабазам, реже к глубинным изверженным горным породам.

В местах заложения глубоких выемок оползневые участки и косогоры подвергаются особенно тщательному обследованию.

Задачами обследования являются:

1. установление порядка напластований и характер грунтов залегающих на участке будущих работ, определение степени трудности их разработки,

2. выявление условий залегания грунтов (горизонтальное, наклонное, складкообразное и др.)

3. выявление водоносности отдельных пластов, направления, скорости, расхода грунтового потока и фильтрующих свойств водоносных пород,

4. установление степени устойчивости откосов выемки и грунтов основания, наметка мероприятий по их укреплению,

5. определение способов разработки и путей использования грунтов выемки.

 

Для размещения этих задач на изучаемом участке закладываются шурфы или скважины, которые размещаются так, чтобы в дальнейшем через них можно было провести продольный разрез по оси трассы и один или несколько, в зависимости от длины выемки, поперечных разрезов.

 

 

Расстояние между выработками 50-100 м устанавливается в зависимости от длины выемки, рельефа местности, степени сложности геологических условий. Шурфы или скважины должны закладываться на 2 м ниже отметки проектируемой выемки. В результате обследования составляются:

1. план расположений скважин (шурфов) на изученном участке с показанием оси трассы, привязкой к пикетажу и нанесением ситуации местности,

2. геологические колонки по всем шурфам (скважинам), заложенным на участке,

3. продольный и поперечный грунтовые разрезы,

4. пояснительная записка с подробным изложением геологических условий и их оценкой.