Способы предотвращения обвалов и оползней

Методы борьбы с оползнями устанавливают 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.

С помощью вертикальной планировки и производства земляных работ выполняется уположивание откосов и создание контрбанкетов. Уполаживание откосов преследует цель уменьшения крутизны оползневого склона, обеспечивающей его устойчивость. Уполаживание склона целесообразно как профилактическое мероприятие при наличии неактивизировавшегося оползня. Кроме того, целесообразность уполаживания склона определяется объемом земляных работ и характером грунтов (Рис.2).

Таким образом, благодаря контрбанкету увеличивается вес тела оползня в его нижней части и создается некоторый упор, противодействующий сползающей массе оползня.

обвал оползень горный порода.

Рис. 2. Схемы вариантов, сдерживающих перемещение нижней части оползня: 1 — упорная призма; 2 — тело оползня; 3 — поверхность скольжения; 4 — первоначальная поверхность склона; 5 — дренаж; 6 — лоток водоотвода; 7— сваи; 8 — железобетонный ящик

Дренирование подземных вод также является одним из основных мероприятий по борьбе с оползнями. Для этого применяются различные дренажные системы и типы дренажей, которые позволяют производить полный или частичный перехват грунтового потока.

Различают два вида дренажа оползневого склона: головной дренаж, перехватывающий грунтовый поток выше оползневого откоса и откосный дренаж, предназначенный для осушения тела самого оползня.

Наиболее существенным является дренаж, прокладываемый вдоль верхней бровки склона и перехватывающий подземные воды, предотвращая их выход на оползневой склон. Головной дренаж, решая задачу перехвата грунтового потока, предотвращает вынос частиц грунта из пластов оползневого откоса, осушает плоскость скольжения и обезвоживает массу оползня, что приводит к снижению фильтрационного давления, влияющего на устойчивость откоса.

В качестве головных дренажных систем применяются горизонтальные однолинейные или двухлинейные дренажи: трубчатые — при глубине водоносного слоя в 2—3 м; сплошные прорези (щели) — открытые глубиной 3— 4 м и закрытые — глубиной до 10—12 м дренажные галереи, прокладываемые открытым способом и штольни, сооружаемые закрытым способом, в водоносном грунте или ниже его.

Конструкции типа свай применяют, когда устройство упорных сооружений нецелесообразно по планировочным или другим соображениям. В практике применяются деревянные, бетонные и железобетонные, а иногда и металлические сваи. Число свай определяется по нагрузке на сваю расчетом на опрокидывание и срез. Во избежание сотрясений склона при забивке сваи предварительно пробуриваются отверстия для каждой сваи диаметром несколько меньше ее расчетного.

Сваи располагают в плане в шахматном порядке и заглубляют в несмещающийся грунт на глубину не менее 2 м.

Таким образом, все эти мероприятия дорогостоящи и трудоемки в исполнении, поэтому применяются на основе тщательного анализа причин, вызывающих развитие процесса сдвига, а выбор производят на основе технико-экономического сравнения вариантов.

Рис. 3. Схема понижения уровня грунтовой воды на оползневом участке склона закрытой дреной: 1 — уровень грунтовых вод до строительства дренажа; 2 — дрена; 3 — кривая депрессии; 4 — обратная засыпка траншеи с уплотнением

Рис. 4. Схемы перехвата грунтовых вод (осушение откоса): а — штольня с вертикальными дренами; б — штольня с забивными фильтрами; 1 — тело оползня; 2— водоносные пласты; 3— коренная порода; 4— штольня; 5— дренажный колодец; 6— забивной фильтр; 7— уровень грунтовых вод; 8— кривая депрессии

Рис. 5. Схемы свайных рядов, используемых для удержания оползня, а — свайное поле; б — подпорная стена на сваях; 1 — коренная порода; 2 плоскость скольжения; 3 сваи; 4 поверхность естественного рельефа; 5 — фильтрационная засыпка; 6— подпорная стена; 7— водовыпуск

Прогнозирование оползней

Для более точного прогноза оползней необходимо: анализ масс горных пород, анализ условий уже известных и имевших место оползней. Наличие опыта и специальных знаний. Проведение комплексных защитных инженерных работ, они являются активными мерами защиты от оползней. Планирование откосов, выравнивание бугров, заделывание трещин в склонах. Осуществление плановых и строго дозированных взрывов в оползне опасных районах Строительство тоннелей и крытых ограждений, а также защитных стенок на пути следования ж.д. и транспортных магистралей Уменьшение крутизны склона с помощью техники или направленных взрывов. Строительство дорог, эстакад, виадуков. Сооружение подпорных стенок, сооружение рядов из свай. Устройство направляющих стенок. Перехват подземных вод дренажной системой (система специальных труб), регулирование поверхностных стоков латками и кюветами. Защита склонов посевом трав, деревьев и кустарников. Перенос линий электропередач, нефтеи газопроводов и др. объектов в безопасные районы. Защита откосов, дорожных, автомобильных и железнодорожных насыпей бетонированием и озеленением. Обучение людей, проживающих, работающих и отдыхающих в опасных районах. Соблюдение безопасного режима, строительных норм и правил, а также инструкций и стандартов.

Проведение всех выше перечисленных условий профессионалами.

Меры защиты при оползнях

Население, проживающее в оползнеопасных зонах, должно знать очаги, возможные направления и характеристику этого опасного явления. На основе данных прогноза до жителей заблаговременно доводится информация об опасности и мероприятиях относительно выявленных оползневых очагов и возможных зон их действия, а также о порядке подачи сигналов об угрозе возникновения этого опасного явления. Также ранее информирование людей снижает воздействие стрессов и паники, которые могут возникнуть впоследствии при передаче экстренной информации о непосредственной угрозе оползня.

Население опасных районов обязано также проводить мероприятия по укреплению домов и территорий, на которых они построены, а также участвовать в работах по возведению защитных гидротехнических и др. инженерных сооружений. Оповещение населения проводится с помощью сирен, радио, телевидения, а также местных систем оповещения.

При угрозе оползня и при наличии времени организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества в безопасные районы. Ценное имущество, которое нельзя взять с собой, следует укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери и окна, вентиляционные и др. отверстия плотно закрываются. Электричество, газ, водопровод отключаются. Легковоспламеняющиеся, ядовитые и др. опасные вещества удаляются из дома и при первой возможности захороняются в ямах или погребах. Во всем остальном граждане действуют в соответствии с порядком, установленным для организованной эвакуации.

При угрозе наступления стихийного бедствия, жители на заботясь об имуществе, производят экстренный самостоятельный выход в безопасное место. При этом об опасности должны предупреждаться соседи, все встречные на пути люди. Для экстренного выхода необходимо знать пути движения в ближайшие безопасные места (склоны гор, возвышенности, не предрасположенные к оползневому процессу).

В случае, когда люди, здания и другие сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка, следует, покинув помещение, передвигаться по возможности вверх, действуя по обстановке, остерегаться при торможении оползня скатывающихся с тыльной его части глыб, камней, обломков, конструкций, земляного вала, осыпей7.

После окончания оползня людям, спешно покинувшим зону бедствия и переждавшим его в близлежащем безопасном месте, следует, убедившись в отсутствии повторной угрозы, вернуться в эту зону в целях розыска и оказания помощи пострадавшим.

Последствия оползней

Оползни могут разрушать жилища и подвергать опасности целые населенные пункты. Они угрожают сельскохозяйственным угодьям, губят их и затрудняют обработку, создают опасность при эксплуатации карьеров и добыче полезных ископаемых. Оползни повреждают коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети; угрожают водохозяйственным сооружениям, главным образом плотинам. Кроме того, они могут перегородить долину, образовывать временные озера и способствовать наводнениям, а также породить губительные волны в озерах и заливах, подводные оползни рвут телефонные кабели. В результате оползней могут перекрываться русла рек, дороги, происходит изменение ландшафта. Оползни угрожают безопасности движения автомобильного и железнодорожного транспорта. Разрушают и повреждают опоры мостов, рельсы, покрытия автомобильных дорог, нефтепроводы, гидроэлектростанции, рудники и другие промышленные предприятия, горные селения. Пахотные земли, расположенные ниже оползневых участков, часто заболачиваются. При этом происходит потеря урожая и интенсивный процесс выбывания земель из сельскохозяйственного оборота8.

Существенный ущерб этими явлениями может наноситься культурному и историческому наследию народов, душевному состоянию людей, населяющих горные местности.

Оползни преимущественно происходят в районах живой тектоники, где взаимодействуют и чередуются процессы медленного скольжения блоков земной коры по разломам и быстрых подвижек в очагах землетрясений.

Оползни на территории РФ имеют место в горных районах Северного Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, о. Сахалин, Курильских островов, Кольского полуострова, а также на берегах крупных рек.

Часто оползни приводят к масштабным катастрофам. Например: оползень 1963 года в Италии объемом 240 млн. куб. метров накрыл 5 городов, погубив при этом 3 тыс. человек. В 1989 году оползни в Чечено-Ингушетии повлекли за собой повреждения в 82 населенных пунктах 2518 домов, 44 школ, 4 детских садов, 60 объектов здравоохранения, культуры и бытового обслуживания.