0

Борьба с лавинами

Инженерная подготовка и благоустройство оврагов

Расположенные на территории города овраги преимущественно не активные, с задернованными и стабилизированными склонами. Глубина вершин оврагов не превышает 1-2 м и увеличивается до 5-6 м, а в отдельных случаях и до 15-20 м в их устьях. По дну некоторых оврагов протекают ручьи. Во многих оврагах сток ручьев зарегулирован земляными плотинами с организацией прудов.

Проектом планировки территории оврагов отводятся, в основном, под зеленые насаждения. Отдельные отвершки, расположенные в районах капитальной застройки, промышленной зоны или под проектируемыми дорогами, засыпаются. Во избежание роста оврагов намечается тщательная организация поверхностного стока на прилегающих территориях, перехват дождевых и талых вод и организованный отвод их, минуя овраги, или сброс в овраги с устройством водосбросных сооружений. В тех случаях, когда трудно предотвратить поступление в овраги поверхностных вод с прилегающих территорий, отвод воды в тальвегах оврагов, во избержание их углубления и обрушения откосов, предусматривается по бетонным лоткам прямоугольного сечения шириной 1-1,5 м, глубиной до 1,0 м. В тех случаях, когда в овраги намечается сосредоточенный сброс поверхностных вод, по тальвегам возможно устройство запруд высотой 1-2 м из местных материалов. Запруды, снижая скорости течения, будут способствовать выпадению наносов и осветлению воды, а также обеспечат защиту дна от размыва. Для защиты склонов оврагов от размыва грунтовыми водами предусматривается каптаж выклинивающихся грунтовых вод и отвод воды в тальвег оврага по бетонным лоткам.

На отдельных незакрепленных участках склонов с большой крутизной намечается уполаживание откосов оврагов с заложением 1:2 и укрепление их одерновкой и посадками деревьев и кустарников. Для посадок по склону рекомендуется применять древесно-кустарниковые породы с широко развитой корневой системой, способной проникать на большую глубину.

В качестве профилактических мероприятий необходимо в оврагах применять организационные ограничения: запрещение вырубки леса, выпас скота.

Овраги – продукт эрозии, т.е. размыва пород временными потоками воды, образующиеся в результате атмосферных осадков.
Быстрее размываются глинистые грунты. Росту оврагов способствует: физические свойства грунтов, отсутствие растительности на водоразделах и склонах, неровности рельефа, наличие трещин в толще грунта, деятельность человека, большое количество выпадающих атмосферных осадков. Являются природной дренажной системой. Отрицательное воздействие: затрудняется планировочное решение города, происходит потеря ценных земель, сложность прокладки инженерных коммуникаций, затрудняется связь между отдельными частями города, необходимость возведения мостов и земляных дамб, разрушаются здания и сооружения в момент развития оврагов, чрезмерно осушаются приовражные территории, что отрицательно влияет на зеленые насаждения, ущерб городскому хозяйству.
Верховье оврага – исток. Устье – место его впадения в водоем. Базис эрозии – глубина оврага, определяемая уровнем воды в водоеме. Лощина – долина с пологими склонами. Балка – лощина заросшая травой.
Виды оврагов:
— донные: размыв идет по дну оврага;
— береговые: размываются боковые склоны балок или рек.
По конфигурации:
— ствольные;
— разветвленные: чаще два ствола с общим устьем;
— древовидные: сложная конфигурация и большие площади.
По характеру процесса:
— действующие;
— затухающие;
— засыпанные.
Мероприятия по защите от оврагов:
1 стадия: поверхностный водоотвод, заравнивание промоин, посадка трав (прекращение вырубки).
2 стадия: те же мероприятия, но в большем объеме, укрепление дна и устройство конструкции, задерживающих твердые фракции.
3 стадия: те же мероприятия, а так же устройство продольных плитневых оград с забивкой их землей, облесение склонов.
4 стадия: посев трав, кустарников и деревьев.
Лесопосадки: расстояние от бровки оврага до лесополосы 4-5 м, ширина приовражной лесополосы 12-24 м, в вершинах оврага ширина лесополосы в 1,5 раза больше чем основная. Требования при выборе растений: развитая коревая система, неприхотливость и производительность, вегетативное размножение. В глубоких оврагах середину дна от 1,5 до 3 м следует оставлять не облесенной, верхние и средние части склонов сложны для посадок из-за отсутствия питательных веществ и чрезмерной сухости, специальные мероприятия для защиты лесопосадок.
Искусственные сооружения
Типы гидротехнических сооружений: водозадерживающие сооружения: валы-каналы, террасы, валы-террасы. Их задача – задержание поверхностного стока. Водонаправляющие сооружения: водонаправляющие валы, валы-распылители, каналы-распылители. Их задача регулировать водные потоки, путем изменения их направления и распыления. Водосбросные: быстротоки, перепады и водосбросы. Водосбросы делятся на шахтные, трубчатые и консольные. Их задача обеспечить безопасный и организованный сброс вод на дно оврагов. Донные сооружения: донные запруды, донные перепады и пороги. Их задачи: уменьшение скоростей потока, повышение шероховатости русла, задержание продуктов выноса в пределах оврага, расширение дна оврага, прекращение дальнейшего размыва и углубление дна.
Уполаживание и террасирование склонов.
Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм.
Засыпка или намыв. Наиболее эффективна засыпка на оврагах каньонного типа. Начинается засыпка с верховых участков, засыпают ярусами с послойным уплотнением. Обязательно по дну прокладывается водосборная труба (водосборный коллектор, а иногда дренажный коллектор, если нужно понизить угв на прилегающих территориях).
Организация поверхностного стока – устраивается во всех случаях. Эффективны головные дренажи.
Использование оврагов для градостроительных целей. Варианты: сохранение оврага и исключение территории из общей площади города, проведение мероприятий для стабилизации оврага и исключение территории, использование заовраженных территорий после проведения специальных мероприятий, использование территорий после проведения обычных мер по благоустройству.
Использование оврагов: сооружение парков и садов, искусственные водоемы, устройство зданий и сооружений (после стабилизации и при крутизне склонов не более 20°, только свайные фундаменты), городская магистраль.
5)Оползни и противооползневые мероприятия.

Методы борьбы с оползнямиустанавливают на основе тщательного изучения природных физико-геологических условий, уяснения основных причин неустойчивости и аналитических расчетов предельного равновесия рассматриваемых массивов грунта.

В практике в качестве основных противооползневых мероприятий применяются:

  • организация стока поверхностных вод в зоне оползней и прилегающих к ней территорий;
  • дренирование подземных вод путем сооружения различных дренажных систем;
  • уменьшение внешних нагрузок;
  • уполаживание откосов и пригрузка их с помощью контрбанкетов;
  • ограждение откосов и защита их от подмыва и размыва проточными водами рек или волнами морей, водохранилищ;
  • зеленые насаждения по верху откоса и оползневом откосе;
  • искусственное закрепление масс оползневого тела;
  • искусственные сооружения для удержания грунтовых масс.

Такие мероприятия осуществляются:

  • с помощью вертикальной планировки и производства земляных работ;
  • путем устройства дренажных сетей;
  • применением агролесомелиоративных мер;
  • с применением подпорных стен, волноломов, свай и др.

Применяемые в борьбе с оползнями мероприятия разработаны и выбор их определяется причинами возникновения оползней.

Оползни и борьба с ними

Оползни представляют собой смещение грунта под действием силы тяжести; они наблюдаются как в откосах насыпей, так и выемок. Хотя оползания откосов нередкое явление в свежеотсыпанных, недостаточно уплотненных насыпях в период их сооружения или во вновь разработанных выемках, откосы которых плохо зачищены, однако работникам пути приходится чаще всего иметь дело с оползнями, причиной которых является отсутствие правильного отвода воды.
Некоторые оползни находятся в постоянном, хотя и медленном, движении, другие происходят внезапно и смещаются с большой скоростью, подобно лавинам, третьи приходят в движение периодически и с большими промежутками во времени между подвижками. В некоторых случаях оползни сопровождаются выпиранием нижележащего грунта, в других — оползший грунт расползается по поверхности земли. Иногда происходит смещение грунта, внешне казавшегося сухим. Однако причиной большинства оползней, независимо от характера их движения, является избыточное увлажнение грунтов поверхностными или подземными водами или теми и другими вместе.
Вода, проникая в грунт, нарушает сцепление между его частицами и вместе с тем, насыщая грунт, увеличивает его вес, чем создается дополнительная нагрузка на нижележащие слои. Если вода смачивает наклонную поверхность грунта или поверхности раздела между различными грунтами, она действует как смазка, что приводит к потере устойчивости вышележащими слоями грунта. При скоплении воды на поверхности земли облегчается возможность ее просачивания даже в слабо водопроницаемые грунты и тем самым увеличивается объем переувлажненного грунта и площадь смачиваемой поверхности скольжения. Из сказанного понятно многообразие вредного действия воды на устойчивость грунтов как в естественном залегании, так и в земляных сооружениях; при этом в каждом отдельном случае может проявиться один из перечисленных факторов или же все они могут действовать в комплексе.

Меры борьба с оползнями.

Существует много способов борьбы с оползнями, однако все эти способы можно разбить на шесть категорий: 1) перехват поверхностных и подземных вод выше оползня; 2) принятие мер против инфильтрации поверхностных вод в тело оползня; 3) механическое закрепление оползневых масс; 4) цементация оползневых грунтов под давлением; 5) осушение насыщенного водой грунта; 6) уположение откосов и уменьшение перепада давления. Каждый оползень имеет свои индивидуальные особенности, поэтому метод или комплекс методов для его закрепления должен быть выбран с учетом этих особенностей.
Для перехвата и отвода поверхностных вод широко применяются открытые канавы, иногда совместно с лотками и металлическими коллекторами для уменьшения опасности размыва грунта.


Рис. Рекомендованные схемы исправления пути на пучинах

Для их сооружения используют гусеничные бульдозеры, тракторные лопаты и опрокидывающиеся погрузчики, при помощи которых можно одновременно производить террасирование и планировку склонов.
Для предупреждения инфильтрации воды в тело оползня применяют гидроизоляцию поверхности оползня нефтеванием или покрытием из другого водонепроницаемого материала. Для гидроизоляции основной площадки земляного полотна применяют также балласт, смешанный с битумом, или изоляционный слой из битумной эмульсии.
Укрепление оползающего грунта свайными или бревенчатыми подпорными стенами и ряжами в некоторых случаях оказалось успешным, однако это является лишь временной мерой, предназначенной для укрепления оползня на период до начала действия дренажа. Одновременно с применением цементации грунта под давлением для стабилизации пути с балластными корытами ее начали успешно применять также для укрепления оползающих откосов насыпей и выемок (см. рис.).
Одним из методов укрепления откосов насыпей является отсыпка у подо ивы насыпи каменных контрбанкетов, однако этот метод дает эффект только в том случае, если вес контрбанкета достаточен для создания устойчивого равновесия.
Уположение откосов для предупреждения возможного оползания успешно применяется в глубоких выемках в тех случаях, когда увеличенный вес насыщенного водой грунта требует применения более пологого откоса, чем угол естественного откоса данного грунта при его естественной влажности. С применением современных машин эти работы выполняются сравнительно легко, при этом удалить даже значительный объем грунта можно дешево и с небольшой затратой рабочей силы.

Сигнальные ограды.

Некоторые типы сигнальных оград, соединенных электрическими проводами с поездными сигналами, оказались достаточно эффективными для предупреждения поездной бригады о происшедших обвалах камней, льда и грунта, опасных для движения поездов. Новейшие типы таких оград устанавливают вблизи от пути, чем облегчается их осмотр и содержание. Такие ограды состоят из обыкновенной плетеной решетки, применяемой для огораживания сельскохозяйственных угодий, которая закрепляется между столбами с тем, чтобы создать упругий уловитель для падающих обломков скалы, льда или комков грунта.
Каждая панель ограды подвешена на несущем проводе и при получении сколько-нибудь заметного толчка приводит в действие соответствующий данной панели выключатель тока, который разъединяет цепь. Связанное с выключателем реле в цепи сигнализации, срабатывая автоматически, устанавливает сигналы в закрытое положение.
Другой тип сигнальной ограды, также устанавливаемой около пути, представляет собой серию свободно подвешенных на общей оси плетеных из проволоки панелей, которые отклоняются в сторону пути при ударе о них падающего предмета. При этом происходит размыкание тока с установкой поездных сигналов в запрещающее положение.
Защита от оползней и обвалов. В гористой местности, где линия проходит вдоль высоких скалистых склонов, часто встречается необходимость в ограждении пути от завала оползающим грунтом или от падения скальных обломков, отрывающихся в результате морозного выветривания. Для защиты пути в таких случаях применяют деревянные и бетонные галереи, достаточно прочные, чтобы выдержать вес оползшего грунта или удары тяжелых камней.
В некоторых случаях такие галереи служат для защиты пути как от грязевых потоков, так и от снежных лавин.
Применяют два основных типа бетонных галерей. Первый тип состоит из прочной удерживающей стены, устанавливаемой с нагорной стороны пути и способной выдержать большое давление оползшего грунта. Перекрытие галерей устраивают из железобетонных плит, опирающихся на стену и бетонные колонны с низовой стороны пути. Второй тип обычно применяется в скальных выемках, где места для устройства мощной удерживающей стены недостаточно. Плиты кровли в этом случае заделываются в скальные откосы или опираются на тонкую железобетонную стену, устраиваемую между путем и скальным откосом.

Лавины. Борьба с лавинами

Падающая лавина

Когда в горных районах снег накапливается на крутых склонах, то он может представлять для человека грозную опасность. Сорвавшиеся со склона большие массы снега образуют снежные обвал ы, или лавины, которые обладают большой разрушительной силой. Они могут уничтожить на своем пути целые селения. Поэтому в Альпах снежные лавины называют «белой гибелью» или «белой смертью».

На первый взгляд кажется странным, что легкий «как пух» снег может принести столько бед. Но следует вспомнить, что один кубический метр воды весит тонну, а кубический метр уплотненного, слежавшегося снега весит около 300-400 кг. Бывают лавины весом до 200, а иногда и 500 тыс. тонн. Обрушиваясь с высоты одного или двух километров, лавина ударяет с огромной силой. Кроме того, при падении лавины образуется воздушная волна большой разрушительной силы. Если своевременно не принять меры, то падающая лавина может стать стихийным бедствием.

Такое бедствие произошло по время строительства одной железной дороги в Альпах. Вблизи тоннеля, где производились работы, как обычно, возник поселок со служебными постройками, жилыми домами для строителей и двухэтажной гостиницей, построенной на прочном бетонном фундаменте.

Инженеры, строившие железную дорогу, не посчитали нужным предварительно обследовать горные склоны, хотя местные жители и предупреждали о грозящей опасности снежного обвала. Через некоторое время, заметив зловещие признаки падения лавины, местные жители посоветовали строителям немедленно покинуть поселок и искать убежища в соседних деревнях расположенных под надежным укрытием.

Однако руководители строительства не прислушались к этим разумным советам. Вечером в день катастрофы люди собрались в гостинице. Посмеиваясь, они прочитали предостерегающее письмо, присланное кем-то из долины. Но не прошло после этого и часа, как со склона соседней горы сорвалась снежная лавина. Спасаться было поздно. Хотя лавина остановилась в нескольких метрах от гостиницы, но предшествовавшая ей воздушная волна разрушила дом. Крыша здания оказалась переброшенной на склон другой горы. Тяжелый бильярдный стол позднее нашли в горной реке.

Укрытие дорог от лавин в железобетонных галереях и навесах

Страшным давлением воздуха люди, сидевшие лицом к горе, были задушены. Из 30 человек, находившихся в гостинице, 12 были убиты, а остальные ранены.

Если лавинный снег достигает здания, то на месте обрушившейся лавины остаются лишь взбугренная поверхность снежных масс и обломки строения.

ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЛАВИН

Падение лавины на первый взгляд кажется совершенно неожиданным. На самом деле это происходит не случайно. Советские исследователи лавин уточнили прежние представления и выяснили много нового в вопросе о причинах этого явления природы.

Какие же причины вызывают возникновение и падение лавин?

В то время как в верхних слоях снежного покрова температура понижается до —10° и —20°, в толщах снега, прилегающих к земле, сохраняются температуры, близкие к 0° (примерно —2°).

Таким образом, в снежном покрове толщиной даже в 40—50 см возникает разница в температурах между верхними слоями снега и слоями, расположенными у земной поверхности. Вследствие этой разницы температур в нижних слоях снега начинается движение водяных паров и испарение снега. Постепенно нижняя толща снега разрыхляется, теряет устойчивость и превращается в толщу лавиноопасного слоя.

Лыжникам хорошо знакома неожиданная осадка снега с характерным ухающим звуком. Это явление объясняется разрыхлением нижних слоев снежного покрова (образование лавиноопасного слоя); оно происходит не только на склонах в горах, ной на равнинах. Но для образования лавины этих условий еще не достаточно. Лавины возникают только в том случае, если накопление снега происходит на крутых склонах (от 15° и выше), где снег не может удержаться. Особенно опасны склоны крутизной в 30-—35°, на которых идет медленное накопление снега до тех пор, пока его толща не достигнет значительной мощности. Тогда снежная масса скатывается вниз.

Снежный покров, как теплая шуба, предохраняет от остывания земную поверхность

Падение лавины происходит и от перегрузки снегом склонов во время метелей или в течение двух суток после окончания снегопада и во время оттепелей. Лавины выносят много обломков горных пород и образуют крупные насыпные формы рельефа в долинах гор. Снежные лавины — характерное явление природы в горных и заполярных районах земного шара.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *