Формирование устойчивых склонов на просадочных грунтах

№98-1,

технические науки

В статье рассматриваются проблемы устойчивости природных склонов. Приводятся примеры расчетов, помогающих при проектировании грунтовых сооружении или земляного полотна. Выявляются факторы, влияющие на образование оползней и возможные способы их предотвращения.

Похожие материалы

В последнее время в стране все чаще возникают проблемы с устойчивостью природных склонов. Решением данной проблемы давно занимаются ученые не только в России, но и по всему миру. Для устойчивости склонов разрабатываются методы расчета.

Для проектирования грунтовых сооружении или земляного полотна, при расчете устойчивости склонов или откосов используют методологию, которую разработал М.Н. Гольдштейна. Позже разработкой метода М.Н. Гольдштейна занимались такие ученые как Н.Н. Маслова, К. Терцаги, Г.М. Шахунянца. Принцип всех методов расчета примерно один и тот же, а по их результатам выводится механика всех процессов, которые происходят при обрушении.

В России чаще используется метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения, так как он позволяет учитывать даже самый тяжелый характер поверхности склона, условия, в которых заложен грунт и опоры, выявленные на основе эмпирических данных. Для образования оползней необходимо ряд причин, которые не могут быть выявлены в расчетах и это является проблемой. Это может быть деформацией основания, радикально меняющие напряжение, прочность и общее состояние грунта. Если методы не может выявлять такие проблемы, то в достоверности расчета быть уверенным не получается, а значит и метод не является точным.

Это откосы, в основании которых лежат просадочные лессовые суглинки и супеси. Если в основании лежат просадочные лесные супеси, то просадки могут быть больше собственного веса на пять сантиметров, достигая до метра, образовывая воронки. Тогда деформации образуются не только по вертикали, но и по гортизонтали, перемещаясь к центру и образуя трещины в грунте. [2, 3].

Воздействие таких процессов на склон, с одной стороны, подобно воздействию эрозии склона, в результате которой уменьшаются силы сопротивления. С другой стороны, изменяется геометрия склона, а горизонтальные деформации и образование трещин в грунте приводит к значительному снижению влияния сцепления внутри призмы обрушения. Поскольку сцепление играет решающую роль в обеспечении прочности связных грунтов, то влияние отмеченных процессов при развитии просадок основания нельзя не учитывать в расчете устойчивости склонов.

Для определения устойчивости склона просадочных грунтов учитываются:

  • просадка, вертикальные перемещения основания основания склона в пределах просадочной воронки, которая исходит от неточного положения очага замачивания основания грунта;
  • трещины, которые образуются на поверхности склона;
  • массивы, перемещающие по горизонтали грунта в пределах просадочной воронки;
  • изменения, появляющиеся в следствии увлажнения.

Эти данные могут быть выявлены при наружном осмотре оползней в том или ином регионе.

Деформация может образоваться в результате накопления талых вод на балке. Увлажнение основания оползня может начаться, если замачивается лессовое основание, приводящее к нарушению устойчивости. Такие процессы могут привести даже к разрушению жилых домов. Если провести расчет без учета процессов, которые связаны с просадкой, то можно выявить устойчивость склона. Но, при расчете устойчивости склона с учетом всех просадочных процессов, можно получить более четкие данные, а коэффициент будет равен меньше единицы. [1]

Данные расчеты могут проводиться в любых объектах, результат будет идентичный. Оползни несут большие угрозы для жилых домов, здании промышленного производства, муниципальных учреждении и других застроек, которые расположены на территории возможного образования оползня. Образование оползня можно выявить по деформации стен, образованию закольных трещин. Предотвратить серьезные последствия можно при раннем выявлении всех этих показателей.

Еще одним фактором, показывающим образованием оползня является водонасыщенность лессовых грунтов, образованных за счет атмосферных осадков. При большом количестве атмосферных осадков появляются неконтролируемые дождевые стоки, нарушая пути фильтрации воды, которые приводят к утечке воды из коммуникации. При таких явления коэффициент устойчивости склона снижается, приводя к тяжелым последствиям.

Для решения проблем, вызываемых оползнями необходимо усовершенствовать системы расчетов, а строительство объекта начинать с учетом всех возможных природных явлении.

Список литературы

  1. Маслов Н.Н. Длительная устойчивость и деформации смещения подпорных сооружений. – М.: Энергия, 2018.
  2. Терцаги К., Пек Р.Б. Механика грунтов в инженерной практике. Перевод с англ. – М.: Госстройизд, 1958. – 607 с.
  3. Шахунянц Г.М. Расчеты верхнего строения пути. – М.: Трансжелдоризд,. 1959. – 264 с.
  4. Швец В.Б. Обеспечение устойчивости сооружений на оползневых склонах, сложенных лессовидными грунтами. // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 2011.