Борьба с оползнями. Для борьбы с оползнями применяют следующие способы:
- регулирование поверхностного и подземного стоков;
- изменение рельефа склона;
- возведение удерживающих сооружений;
- изменение физико-механических свойств грунтов;
- укрепление береговых склонов;
- установление специального режима в оползневой зоне.
Регулирование поверхностного стока имеет целью защитить склоны и откосы от воздействия поверхностных вод и предотвратить или уменьшить эрозию и фильтрацию воды в грунт. Для этого применяют следующие меры:
- планируют откосы и склоны;
- устраивают водоотводные и нагорные канавы, водосбросные лотки;
- высевают траву и высаживают кустарники.
Регулирование подземного стока применяют для перехвата или понижения уровня подземных вод. С этой целью выполняют горизонтальный дренаж (сплошные прорези, траншейный дренаж с трубами, дренажные галереи, штольни, пластовые дренажи), вертикальный дренаж (буровые скважины и шахты, дренажные колодцы), комбинированные водопонижающие системы, представляющие собой сочетание вертикальных и горизонтальных дренажных устройств.
Изменение рельефа склона с целью уменьшения его крутизны или придания очертания способствует повышению устойчивости. Для этого устраивают террасы, удаляют или заменяют неустойчивые грунты, на которых обнаружены активные деформации, срезают грунт в верхней части склона и отсыпают для пригрузки в нижней части, где ожидается выпирание.
Возведение удерживающих сооружений преследует цель противодействовать смещению оползневых масс. Применяют следующие сооружения:
- подпорные стены монолитные или сборные железобетонные, каменные, из армированного грунта;
- контрбанкеты и контрфорсы;
- анкерные конструкции;
- забивные и буронабивные сваи с ростверком и без него, комбинированные свайные конструкции.
Изменением физико-механических свойств грунтов на оползневых склонах повышают их устойчивость и водонепроницаемость. С этой целью производят: цементацию, смолизацию, силикатизацию, газовую силикатизацию с использованием углекислого газа в качестве отвердителя, обжиг грунтов, производимый через скважины диаметром 20 см с помощью форсунок, покрытие поверхности оползневых склонов и откосов торкретбетоном, набрызгбетоном, аэрированным цементопесчаным раствором со вспенивающими добавками.
Укрепляя береговые склоны морей, рек и водохранилищ, защищают их от абразии и водной эрозии. С этой целью строят волноотбойные стены, подводные и надводные волноломы, боны-полузапруды, контрбанкеты из каменной кладки или наброски, мостят откосы берегов камнем, защищают их тюфяками, решетчатыми конструкциями, габионами.
Установлением специального режима в оползневой зоне предотвращают нарушение устойчивости склонов, вызываемое деятельностью людей. Этот режим включает ограничение производства работ, которые могут нарушить устойчивость склонов, соблюдение правильной эксплуатации сооружений, способствующей предотвращению оползней, охранительные меры, не допускающие деятельность, которая может привести к возникновению оползневых явлений.
Защита от обвалов. Меры по защите от скальных обвалов делят на профилактические и защитные. К профилактическим относят очистку склонов и откосов с удалением неустойчивых глыб и обломков скального грунта, угрожающих падением, заблаговременное обрушение неустойчивых скальных массивов, которые могут вызвать обвал, уменьшение крутизны откосов и склонов, если она превышает допустимую, путем террасирования или уменьшения угла наклона откосов с помощью взрывных работ.
К защитным мерам относят: возведение поддерживающих сооружений, закрепление с помощью анкеров и свайных конструкций, защиту от выветривания склонов и откосов, применение улавливающих сооружений и устройств, противообвальных галерей.
Поддерживающие сооружения строят, чтобы удержать слои горных пород, слагающие откос, если удаление этих слоев затруднено или экономически невыгодно. С этой целью строят подпорные стены или контрфорсы. Поддерживающие сооружения возводят из каменной кладки на цементном растворе, из монолитного или сборного железобетона, а также из бутобетона.
Закрепление с помощью анкеров применяют на неустойчивых участках откосов или для обеспечения устойчивости крупных глыб на скальном основании. Анкерные крепления делают двух типов:
- анкерные крепи, состоящие из одиночных анкеров длиной от 1 до 5 м или анкеров в сочетании с металлической сеткой между ними;
- анкеры глубокого заложения длиной от 6 до 30 м.
Анкеры закрепляют в скальном массиве концевыми замками или инъекцией вяжущего.
Свайные конструкции обеспечивают устойчивость слаботрещиноватых массивов при уклоне поверхности смещения не круче 50°. Используют железобетонные сваи с ростверком или без него. Сваи могут быть сплошными или трубчатыми, сборными или изготавливаемыми на месте.
Защиту от выветривания поверхности склонов и откосов, общая устойчивость которых обеспечена, выполняют путем устройства одевающих стен, обработки защитными материалами поверхности, подвергающейся выветриванию, посадки деревьев и кустарников или посева трав. Одевающие стены делают из каменной кладки на цементном растворе или из монолитного бетона. Для обработки защищаемой поверхности применяют торкретбетон, набрызгбетон или аэроцемент. К числу древесных пород, используемых для защитных агролесомелиоративных мероприятий, относят: белую акацию, терн, облепиху, дуб, и др. Из травянистых растений можно использовать донник, псоралею и другие злаки.
Улавливающими сооружениями и устройствами автомобильные дороги защищают от небольших обвалов и отдельных обломков, скатывающихся со склонов. С этой целью используют траншеи, валы, оградительные стены, сетки и надолбы. Их размещают, в основном, у подошвы склонов, кроме надолб, которые устанавливают на склонах и которые по существу выполняют лишь тормозящие функции.
Противообвальные галереи предназначены защищать дороги от скальных обвалов на участках, где применить другие защитные способы нельзя. Галереи - это капитальные, дорогие сооружения, для постройки которых в основном используют железобетон и бетон. Конструкции противообвальных галерей аналогичны конструкциям галерей, служащих для защиты дорог от снежных лавин.
Защита автомобильных дорог от осыпей. В процессе содержания дорог в горной местности предусматривают следующие меры защиты: улучшение водоотвода с целью повышения устойчивости осыпи, строительство сооружений, препятствующих движению осыпи или защищающих от нее дорогу, закрепление склонов.
Улучшение водоотвода с целью повышения устойчивости осыпи предотвращает излишнее увлажнение осыпи поверхностными и подземными водами. Такое переувлажнение может превратить осыпь в оползень. Чтобы избежать этого, принимают меры по перехвату поверхностных и подземных вод, аналогичные мерам на оползневых участках. С верховой стороны прокладывают нагорные и водоотводные канавы, устраивают дренажи.
Движению осыпи препятствуют террасирование склонов, заградительные стены, улавливающие траншеи и валы, подпорные стены, дощатые щиты и металлические сетки на кольцах. Если осыпь удается остановить, то она начинает постепенно закрепляться. В результате выветривания распадаются крупные обломки, а промежутки между ними заполняются мелкими частицами. Осыпь уплотняется, зарастает травой, а впоследствии кустарником, деревьями и превращается в устойчивую. Склоны, питающие осыпь обломочным материалом, закрепляют древесно-кустарниковой и травянистой растительностью.
Защита автомобильных дорог от селей. В зависимости от количества и состава наносов сель может быть водокаменным, грязекаменным или грязевым. Характерные особенности селевых потоков: внезапность возникновения, кратковременность прохождения и большая скорость (до 7-8 м/с). Давление селей при ударе о препятствие может достигать 30 000 Па. Селевые потоки могут переносить каменные глыбы больших размеров.
Мероприятия по защите дорог и дорожных сооружений от селей наиболее целесообразно предусматривать в процессе проектирования и строительства, но их приходится выполнять и в период эксплуатации дорог. Для защиты дорог от селей принимают профилактические и защитные меры.
Профилактические меры проводят в двух направлениях: предотвращение селевых потоков или их ослабление, предупреждение о селевой опасности. Предотвратить образование селевых потоков или ослабить их деятельность возможно путем:
- сохранения и развития древесной, кустарниковой и травянистой растительности на селеопасных склонах;
- улучшения сенокосов с применением многолетних луговых культур;
- пропашки и поперечной обработки склонов для замедления стока;
- запрещения вырубки лесной растительности;
- защиты лесов от вредителей и пожаров;
- объявления покрытых лесом склонов заповедными зонами;
- регулирования выпаса скота на эродированных склонах;
- улучшения водоотвода с расчисткой водоотводных и селеотводящих канав и лотков, ремонта гидротехнических устройств и ухода за ними;
- ускорения снеготаяния зачернением снега;
- заблаговременного выпуска воды из ледниковых и моренных озер, которые могут угрожать прорывом;
- расчистки межозерных моренных перемычек;
- профилактической уборки завалов и других накоплений рыхлого материала, который может быть захвачен возникающим селевым потоком.
Предупреждение о селевой опасности включает организацию службы предупреждения, оснащенной автоматическими приборами, оповещающими о возникновении и прохождении селей, установку на селевых руслах и в селевых бассейнах датчиков и радиооповестителей, регистрирующих подъем уровней воды и сигнализирующих о нарастании селевой опасности, контроль за всей хозяйственной деятельностью, проводимой на селеопасной территории.
К защитным мерам относят стабилизацию селевых русел и задержание селевых выносов, пропуск селевых потоков над дорогой, защиту русел от размыва, отвод селевого потока от дороги, задержание селей и защиту дорог.
Стабилизация селевых русел и задержание селевых выносов с верховой стороны дороги включает устройство одиночных запруд-барражей или системы запруд глухих или решетчатых (задерживающих твердую фракцию селевого потока). Запруды перегораживают русло потока, имеют высоту от 2 до 5 м; их делают из камня, бетона, железобетона, металла. Глубинные наносоуловители строят в виде котлованов, располагаемых на пути селевого потока, наносоудерживающих дамб на подходе к мостам на расстоянии от дороги не менее тройной длины дамбы.
Пропуск селевых потоков над дорогой осуществляется по селеспускам (железобетонным лоткам), ширина и высота которых рассчитывается на свободное прохождение селя. У входа на селеспуск устраивают направляющие крылья. Селевой поток можно также пропускать через отверстие моста, построенного над руслом потока. Для беспрепятственного пропуска необходимо, чтобы отверстие моста имело достаточную ширину и отсутствовали препятствия, которые могут вызвать торможение потока, выпадение твердой фазы и закупорку отверстия.
Для защиты русел от размыва устраивают бетонные или железобетонные боны-полузапруды, укрепляют дно мощением или бетонированием, дно и берега бетонными тетраэдрами или габионами.
Селевой поток отводят в сторону от дороги путем строительства на пути селевого потока отводящих дамб, которые перехватывают поток, изменяют его направление и отводят в другое русло или в специально построенный отводной канал.
Задержание селей и защиту дорог от их ударного воздействия можно осуществлять с помощью селеотбойных стен, селерезов-гасителей, высоких плотин (например, плотина в Медео имеет высоту 145 м). Плотины строят из грунта, камня, бетона в комплексе с селехранилищами.
Содержание автомобильных дорог в зимний период
Очистка дорог от снега
Задачи и виды очистки дорог от снега. Очистка от снега должна обеспечивать такое состояние дороги, при котором в максимальной степени удовлетворяются требования непрерывного, удобного и безопасного движения автомобилей с расчетной скоростью и снижается до минимума объем снежных отложений на проезжей части и обочинах. Время очистки регламентируется ГОСТ Р 50597-93 [ 73].
Для решения перечисленных задач выполняют следующие основные виды снегоочистительных работ: патрульную очистку, удаление валов, расчистку снегопадных отложений и снежных заносов небольшой толщины, расчистку снежных заносов значительной толщины, лавинных завалов.
Технология очистки дорог от снега. При патрульной очистке дорогу очищают путем систематических проездов (патрулирования) машин по обслуживаемому участку в течение всего времени, пока продолжается метель или снегопад. К патрульной очистке нужно приступить, как только начинается метель или снегопад. Очистку следует вести на возможно большей скорости, что способствует увеличению дальности отбрасывания снега. Учитывая это, используют как плужные автомобильные снегоочистители на базе комбинированных дорожных машин (табл. 11.4.3) и другие машины. При небольшой толщине снежного слоя автомобильные снегоочистители не сдвигают, а отбрасывают снег, распределяя его на полосе шириной 4...5 м. Для удаления снега без образования валов необходимо вести очистку со скоростью не менее 30...35 км/ч.
В зависимости от метелевых условий и ширины дорожного полотна можно применять различные схемы очистки. Можно вести ее как одиночными машинами, так и отрядом снегоочистителей. Применение одиночных машин допустимо в случаях, когда интенсивность метелей и снегопадов невелика (толщина снега, накапливающегося на покрытии за час, не превышает 3...5 см).
При интенсивных метелях и снегопадах, а также на дорогах с интенсивным движением, где опоздание с уборкой может привести к закатыванию снега, работу ведут отрядом снегоочистителей. Преимущество работы отрядом заключается в том, что снег сразу удаляется за пределы дорожного полотна, благодаря чему устраняются препятствия для снеговетрового потока и дорога хорошо продувается.
Схемы снегоочистки выбирают, исходя из минимума перемещения снега и направления ветра при метелях. При работе отрядом одноотвальных снегоочистителей часто снег перемещают от оси дороги к обочинам. Ближнюю к обочине машину снабжают боковым крылом, что увеличивает дальность отбрасывания снега и позволяет разравнивать небольшие валы, если они образуются у края полосы расчистки. В местности с интенсивными метелями, где на дорогах регулярно появляются снежные косы и переметы, в отряд добавляют двухотвальный плужный снегоочиститель на базе трактора К-701, который идет по оси проезжей части. Он пробивает встречающиеся на пути отряда косы и переметы, а идущие за ним одноотвальные снегоочистители сдвигают снег к обочинам, расчищая дорогу на полную ширину.
Удаление снежных валов. Обычно их удаляют роторными снегоочистителями или валоразбрасывателями с выносным рабочим органом. Снежные валы часто расположены над кюветом или очень близко к нему, так как полосу расчистки всегда стремятся сделать как можно шире. В этом случае вал сначала сдвигают автогрейдером на проезжую часть, а затем шнекороторным снегоочистителем удаляют его, отбрасывая снег в сторону. В табл. 11.4.1 приведены технические характеристики некоторых моделей шнекороторных снегоочистителей.
Таблица 11.4.1
Технические характеристики шнекороторных снегоочистителей
| Параметры | Марка машины | ||
| ДЭ-226 | ДЭ-210У (КО-605) | ДЭ-210Б | |
| Базовое шасси | Урал-4320 | Урал-4320 | ЗИЛ- 13111 |
| Производительность, т/ч | |||
| Максимальная толщина очищаемого слоя снега, м | - | - | 1,3 |
| Толщина слоя снега, очищаемая за один проход, м | 1,6 | - | - |
| Ширина рабочей зоны, м | - | 2,7 | 2,56 |
| Ширина полосы, очищаемая за один проход, м | 2,81 | - | - |
| Дальность отброса снега, м | |||
| Максимальная плотность убираемого снега, т/м3 | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
| Высота убираемого снега, м | - | 1,36 | - |
| Диаметр шнеков ротора, мм | - | - | 530/1020 |
| Скорость движения, км/ч: | |||
| рабочая | 0,334-6,740 | 0,55-3 | 0141-2,178 |
| транспортная | - | ||
| Расход топлива, л/ч | - | ||
| Масса, кг | - | ||
| Габаритные размеры, м | 10,05 ´ 2,81 ´ 3,0 | - | 8,47 ´ 2,57 ´ 2,84 |
Расчистка снежных заносов. Для их расчистки применяют весь комплекс снегоочистительных машин. В начальной стадии образования заносов, когда толщина отложений бывает небольшой (0,2...0,3 м), их расчищают плужными автомобильными снегоочистителями, которые должны работать в комплексе со шнекороторным снегоочистителем, необходимым для удаления валов.
Возможность расчистки дороги во время метели зависит от ряда причин: интенсивности переноса снега, которая иногда столь велика, что полностью отсутствует видимость, числа снегоочистителей, состава снегоочистительного парка. Если видимость позволяет выполнять работы, а снегоочистителей, имеющихся в данном хозяйстве, достаточно для быстрого удаления снега с дороги, расчистку во время метели нужно производить обязательно. Очень важно, чтобы в отряде машин, используемых при расчистке, было достаточное число шнекороторных снегоочистителей для удаления валов, образуемых плужными машинами. Соотношение между шнекороторными и плужными снегоочистителями в зависимости от интенсивности метелей должно быть в пределах от 2:10 до 4:10.
Если же машин мало или нет машин отбрасывающего типа, чтобы своевременно удалять валы, срезать отвесные стены, образующиеся при снегоочистке, работы во время метели могут привести к резкому усилению снегонакопления и ускорению образования снежных заносов. В таких условиях снегоочистку во время метели производить нельзя.
Если толщина снежных отложений становится значительной, для расчистки применяют тяжелые снегоочистительные машины: автогрейдеры, двухотвальные плужные снегоочистители на гусеничных или колесных тракторах, роторные снегоочистители, бульдозеры.
Образование высоких валов - существенный недостаток работы плужных тракторных снегоочистителей, так как такие валы способствуют быстрому возникновению мощных снежных заносов. Поэтому целесообразно вести расчистку снежных заносов двухотвальными тракторными снегоочистителями не самостоятельно, а в сочетании со шнекороторным снегоочистителем. В этом случае он идет вслед за двухотвальным тракторным снегоочистителем, уширяя полосу расчистки и одновременно удаляя создаваемый им вал.
Эффективность работы автогрейдеров при самостоятельном использовании на расчистке снежных заносов невелика. Поэтому их следует применять в комплексе со шнекороторными снегоочистителями. Автогрейдер сдвигает снег к полосе, с которой его удаляет шнекороторный снегоочиститель.
Автогрейдер эффективен при удалении с покрытий уплотненного снега. С этой целью на отвалы автогрейдеров устанавливают зубчатые ножи. После очистки зубчатым ножом с покрытия удаляют оставшиеся небольшие снежные гребешки автогрейдером с обычным ножом.
Снежные отложения толще 1 м расчищают бульдозерами или роторными снегоочистителями, применяя их самостоятельно или совместно. Наиболее целесообразна работа бульдозеров в комплексе со шнекороторным снегоочистителем.
Эти работы по очистке автомобильных дорог от снега почти полностью механизированы (табл. 11.4.2).
Таблица 11.4.2
Условия целесообразного применения снегоочистительных машин
| Машины | Плотность снега, г/см3 | Высота слоя снега, разрабатываемого за один проход, м | Работы, на которых целесообразно применение машин |
| Одноотвальные плужные автомобильные снегоочистители | 0,3 | 0,3 | Патрульная очистка, расчистка снежных заносов небольшой толщины, уширение полосы, расчистка |
| Двухотвальные автомобильные | 0,4 | На коротком участке до 0,6; | Патрульная очистка, расчистка снежных заносов средней толщины, уширение полосы расчистки |
| плужные снегоочистители | на длинном до 0,5 | ||
| Двухотвальные тракторные (колесные и гусеничные) снегоочистители | 0,6 | 1,0 | Расчистка снежных заносов средней толщины, уширение полосы расчистки, разравнивание снежных валов боковым крылом, прокладка снежных траншей |
| Роторные снегоочистители | 0,7 | До 1,2-1,5 | Расчистка снежных заносов или снегопадных отложений большой толщины. Удаление снежных валов. Расчистка лавинных завалов |
| Автогрейдеры | 0,6 | 0,5 | Расчистка снежных отложении средней толщины. Разравнивание снежных валов или их удаление совместно с роторными снегоочистителями. Удаление уплотненного слоя снега |
| Бульдозеры | 0,7 | 1,0 | Расчистка снежных отложений большой толщины (в том числе лавинных завалов); при толщине более 1 м - послойными проходами. Удаление уплотненного слоя снега |
| Валоразбрасыватели | 0,6 | 1,0 | Удаление снежных валов (в том числе расположенных над кюветами) |
Таблица 11.4.3
Укрупненные показатели затрат машинного времени и труда на снегоочистку (на 1 км дороги с проезжей частью шириной 7 м)
| Операции | Машины | Рабочий | ||
| наименование | маш.-ч | профессия и квалификация | маш.-ч | |
| Патрульная снегоочистка | ||||
| Очистка с отбрасыванием за бровку дорожного полотна | Плужный одноотвальный автомобильный снегоочиститель на КДМ-130В | 0,24 | Машинист 4-го разряда | 0,24 |
| Плужный одноотвальный автомобильный снегоочиститель с боковым крылом ЭД-207 | 0,24 | Машинист 4-го разряда | 0,24 | |
| Очистка с оставлением снежных валов (при толщине снега 10 см и более) | Плужный одноотвальный снегоочиститель наКДМ-130Б | 0,35 | Машинист 4-го разряда | 0,35 |
| Автогрейдер ДЗ-31-1 | 1,80 | Машинист 4-го разряда | 1,80 | |
| Уборка снежных валов | Шнекороторный снегоочиститель ДЭ-210Б | 1,17 | Машинист 4-го разряда | 1,17 |
| Дорожный рабочий 3-го разряда | 1,17 | |||
| Расчистка снежных заносов | ||||
| Пробивка снежных заносов (при толщине снега 0,3-0,5 м) | Двухотвальный плужным снегоочиститель на колесном тракторе К-701 | 0,12 | Машинист 4-го разряда | 0,12 |
| Уширение полосы расчистки | Двухотвальный плужным снегоочиститель па колесном тракторе К-701 | 1,40 | Машинист 4-го разряда | 1,40 |
| Автогрейдер ДЗ-31-1 | 4,40 | Машинист 4-го разряда | 4,40 | |
| Удаление снежных палов | Шнекороторный снегоочиститель ДЭ-210Б | 2.92 | Машинист 4-го разряда | 2,92 |
| Окончательная очистка с удалением снега с покрытия | Плужный одноотвальный снегоочиститель со теткой на КДМ-1 ЗОН | 0,23 | Машинист 4-го разряда | 0,23 |
| Удаление уплотненного снега | ||||
| Скалывание уплотненного снега | Бульдозер ДЗ-18 или автогрейдер ДЗ-99-1-4 с зубчатым ножом на отвале | 12,50 | Машинист 4-го разряда | 12,5 |
| Отбрасывание сколотого снега | Шнекороторный снегоочиститель ДЭ-210Б | 1,91 | Машинист 4-го разряда | 1,91 |