Інженерний захист територій, будинків і споруд від небезпечних геологічних процесів

     - основнi зсувоутворюючi фактори та їх  вплив  на  утворення, розвиток  та активiзацiю зсувiв;

     - рiзнi види навантажень та впливiв  (постiйних  i  тимчасових), їх сполучень (основнi, особливi);

     - вилив  iснуючих будинкiв та споруд i тих,  що  проектуються, на стiйкiсть  схилiв;

     - змiну  протягом  часу  мiцнiсних  характеристик   грунтiв  з урахуванням можливостi  змiни їх вологостi, дiї пiдземнихвод, навантажень на поверхнi схилу  та iн.

     Розрахунки iнженерного захисту та  зсувних  (зсувонебезпечних) схилiв, якi сформованi  шаруватою товщею пiщаних,  глинистих  i скельних грунтiв, слiд виконувати  за схемами плоского, змiшаного  та глибокого зрушення по  плоскiй,  ламанiй  або  змiшанiй площинах ковзання, мiсцеположення яких вибирають в найбiльш слабких шарах, прошарках, по контактних  площинах,  методом  пiдбору,виходячи з умов створення максимальних впливiв на захиснi спорудита заходи.

     При  наявностi у схилах шарiв глинистих  грунтiв з  показникомконсистенцiї  бiльше 0,4, крiм зазначених вище  розрахункiв,  слiд передбачати  можливiсть формування в глинистих  грунтах зон  дефор-мованих  горизонтiв та змiщення по них  вищерозташованих мас  грун-тiв  або видавлювання цих грунтiв  iз основ схилiв.

     При  оцiнцi стiйкостi схилiв слiд виконувати  фiльтрацiйнi розрахунки мiцностi  грунтiв схилу на дiлянках височування  грунтових вод, на межах неоднорiдних  грунтiв i по контактах  грунтiвта  дренажних обсипок.

     На  зсувних схилах зсувний тиск  на будiвельний перiод, що  не  перевищує 1 мiсяця, слiд визначати  з урахуванням тертя та повного  зчеплення грунтiв, а на експлуатацiйний  перiод  слiд  ураховувати тiльки  опiр тертю. На зсувонебезпечних  схилах зсувний  тиск  слiд визначати з урахуванням тертя та структурного зчеплення грунтiв.

     Величину  структурної мiцностi грунтiв слiд  визначати методами польових  дослiджень на зрiз у свердловинах  або в гiрничих  виробках.

 

     Оцiнка  обвалонебезпечностi схилiв установлюється  на основi розрахункiв, за якими  необхiдно визначати:

     - обвальнi  маси порiд, якi пiдготовленi до  змiщення;

     - шляхи,  якi проходять обвальнi породи:

     - швидкiсть  змiщень порiд при обвалах;

     - енергiю,  що видiляється при обвалах.

     Маси  порiд, якi пiдготовленi до змiщення,  повиннi  визначатися в залежностi  вiд  структури  масивiв,  геоморфологічних умов iз застосуванням  схем масивiв, що розподiленi  на блоки, схем граничної рiвноваги.

     Розрахунок  поверхонь, на якi можуть дiяти  обвальнi  породи, необхiдно  виконувати  на  основi  аналiзу  протяжностi  та конфiгурацiї дiлянок схилiв  нижче мiсця вiдриву обвальних  порiд I швидкостей їх руху по  схилах.

     Оцiнки  та розрахунки  обвальностi  повиннi  проводитись на математичних моделях, що враховують просторовiсть явищ.  Основою для розрахункiв повиннi служити  iнженерно-геологiчнi  карти, якi вiдображають особливостi просторового положення відокремлених вiд схилiв блокiв, iз реально iснуючими та  потенцiйно  можливими поверхнями та зонами ослаблення.  За  топографiчними  матеріалами розраховуються об'єми порiд, якi можуть приходити в  рух,  площi, на яких будуть змiщатися породи, мiсця їх  вiдкладень,  шляхи  та траєкторiї перемiщення, швидкостi та руйнiвнi сили руху.

  

4 ЗАХОДИ ЩОДО IНЖЕНЕРНОГО ЗАХИСТУ ОБ'ЄКТIВ ВIД  ЗСУВНИХ ТА ОБВАЛЬНИХ ПРОЦЕСIВ

     У  проектi iнженерного захисту об'єктiв  слiд  передбачати:

     - тривалiсть,  послiдовнiсть  та  термiни  виконання   кожного  елемента комплексу;

     - нагляд  за станом будинкiв, споруд i схилiв;

     - випробування, за необхiдностi, будинкiв та споруд  та (або) їх елементiв i фрагментiв;

     - випробовування  окремих опор глибокого закладання  згiдно  з ГОСТ 5686-94 при шарнiрному з'єднаннi опор з вищерозташованими конструкцiями;

     - випробовування  групи опор  глибокого  закладання  разом  з фрагментами конструкцiй, що їх об'єднують, при жорсткому  з'єднаннi опор з вищерозташованими конструкцiями;

     - спецiальний  режим експлуатацiї територiй, будинкiв та споруд.

     Iнженерний  захист об'єктiв не повинен  значно погiршувати iснуючi умови, що склались пiд впливом природних i  техногенних факторiв на територiях, якi захищаються, та прилеглих.

 

     Затримуючi  протизсувнi споруди повиннi забезпечувати  можливiсть сприйняття зсувного  тиску за рахунок  реактивного   опору стiйкого грунту по поверхнях опор глибокого закладання,  а  також не допускати продавлювання та переповзання через них грунту зсувного масиву.

     Конструктивнi рiшення затримуючих протизсувних  споруд  I мiсця їх розташування  на схилах потрiбно  вибирати  в  залежності вiд величин  зсувних тискiв та їхнiх розподiлiв  уздовж схилiв, по-тужностей зсувних  товщ, конфiгурацiй та станiв схилiв  пiд час будiвництва, iнженерно-геологiчних i гiдрогеологiчних умов  зсувних  та зсувонебезпечних територiй,  планувальних рiшень мiсцевостi  та iз урахуванням додатка 4.

     На  зсувонебезпечних територiях допускається  не  влаштовувати затримуючi протизсувнi фундаменти в будинках та спорудах II -  III ступенiв вiдповiдальностi, якщо до початку їх будiвництва та  на перiод експлуатацiї стiйкiсть схилiв забезпечується iснуючим iнженерним захистом.

 

     Пiдтримуючi протизсувнi  споруди  повиннi  забезпечувати самостiйно або  разом з iншими засобами iнженерного  захисту можли-вiсть сприйняття  зсувного тиску.

     Пiдтримуючi протизсувнi споруди слiд улаштовувати, як правило, в тих частинах  зсувних та зсувонебезпечних  схилiв, де по можливих поверхнях  ковзання вертикальне навантаження  створює  затримуючi сили бiльшi  нiж зсувнi.

     Пiдтримуючi протизсувнi споруди слiд  виконувати  у  виглядi пiдпiрних стiн контрбанкетiв  або контрфорсiв.

     Розрахунками  слiд установлювати розмiри, форму  та розмiщення в планi пiдтримуючих  споруд.

     При  визначеннi розмiрiв  i  мiсць   розмiщення  контрбанкетів слiд  ураховувати, що вони повиннi  поширюватись  за  межi  нижніх  границь можливих зсувних деформацiй,  щоб уникнути змiщення  грун-тiв  по нових поверхнях ковзання.

     При  вiдносно невисоких схилах улаштування  суцiльних контрбанкетiв недоцiльне. У цих випадках їх потрiбно  влаштовувати  переривчастими по  ширинi схилу, тобто переходити  до конструкцiй  контрфорсiв.

     Для  укрiплення схилiв повиннi застосовуватись,  як  правило, кам'яно-грунтовi або  повнiстю кам'янi контрфорси.

     При  розмiщеннi на схилах будинкiв  (споруд), якi вимагають пiдсилення, можуть  застосовуватись бетоннi контрфорси, що укрiплюють одночасно схили та будинки (споруди).

     При  укрiпленнi високих схилiв слiд  застосовувати  контрфорси з каменю та щебеню. Такi контрфорси можуть служити для вiдведення вод, що виклинюються. У цьому випадку вони є контрфорсними дренажами.

      Пiдтримуючi протизсувнi фундаменти  можуть виконуватись у виглядi:

     - просторово-рамних  фундаментiв;

     - плитно-рамних  фундаментiв;

     - перехресних  стрiчок;

     - похилих  балочних фундаментiв.

     Всi залiзобетоннi  елементи  пiдтримуючих  протизсувних фундаментiв повиннi мати жорсткi вузли сполучень   мiж  собою  (за винятком деформацiйних  швiв).

     У  необхiдних випадках пiдтримуючi протизсувнi фундаменти i пiдпiрнi стiни  можуть мати вертикальнi  або   похилi  анкери, якi закрiпленi в стiйкому  грунтi з попереднiм контрольованим  натягом. Конструкцiї та розмiщення   анкерiв  повиннi  забезпечувати  можливiсть  їх  контрольованого   натягу  пiд  час  будiвництва  I експлуатацiї будинкiв та споруд.

 

     Фундаменти, якi обтiкаються зсувними масами, - це окремi опори (невелика  група опор) глибокого закладання, зануренi нижче поверхнi ковзання  в стiйкий грунт. Верхня частина  таких  фундаментiв працює в  умовах обтiкання їх зсувними  масами.

     Фундаменти, якi обтiкаються зсувними масами, допускається застосовувати для  надземних iнженерних  i  транспортних  комунiкацiй у разi неможливостi  або економiчної недоцiльнос-тi  стабiлiзацiї чи обходу зсувного  схилу.

 

     Затримуючi  протиобвальнi споруди та заходи  слiд  передбачати з метою  усунення можливого виникнення  та розвитку гiрсько-обвальних  явищ, для захисту вiд вивiтрювання  укосiв та укрiпленнягiрських порiд  на косогорах.

     Затримуючi  протиобвальнi споруди та протиобвальнi заходи застосовуються таких видiв:

     - облицювальнi (тi, що одягають) стiни, торкретнi  покриття, а також iн'єктування в'яжучими речовинами обвальних мас для  збереження грунтiв вiд вивiтрювання та руйнування,

     - анкернi крiплення та пломби для з'єднання  окремих  скельних блокiв з мiцним масивом скельних порiд;

     - контрфорси  для пiдпирання окремих скельних  масивiв;

     - пiдтримуючi та пiдпiрнi стiни для укрiплення навислих скельних карнизiв;

     - опояски  - масивнi споруди для пiдтримання  нестiйких укосiв.

 

     Уловлюючi споруди та пристрої як протиобвальнi  захисні споруди включають:

     -  каменеуловлювачi  глибинного  типу   (полицi,   уловлюючi

траншеї, рови);

     - загороджувальнi уловлюючi споруди (сiтчастi загородження уловлювачi, поля з надовбнями, загороджувальнi вали, баражнi стiни, уловлюючi стiни - протиобвальнi та протиосипнi);

     - живi  захиснi перепони  (штучнi  лiсонасадження  на  схилах гiр).

     Каменеуловлювачi  глибинного типу у виглядi траншей  слiд розмiщувати на пологих схилах (укосах) заввишки до ЗО м i крутiс-тю до 30°. Уловлюючi полицi та рови  у пiдошвi  крутих  укосiв, при наявностi достатньої вiдстанi вiд пiдошви схилу (укосу)  до об'єкта, що розглядається, для захисту вiд вивалiв окремих улам-кiв грунту об'ємом до 1 м3. 3 низової сторони уловлюючих  траншей, якi розмiщенi на схилi, слiд улаштовувати вали iз мiсцевого грунту з упорами iз кам'яної або бутобетонної кладки.

     Сiтчастi  загородження-уловлювачi повиннi бути  обладнані скельно-обвальною сигналiзацiєю  та застосовуватись лише на  осипних дiлянках з можливим  падiнням невеликих  каменiв   з  незначної висоти.

     Поля  з надовбнями слiд передбачати  на затяжних  схилах, якi покритi делювiальними  вiдкладеннями, заввишки до 60 м  i  кру-тiстю до 30°, у виглядi окремо стоячих, розмiщених в шаховому порядку стовпiв у декiлька рядiв по схилу з улаштуванням уловлюючої споруди в низовiй його частинi.

     Уловлюючi стiни застосовують  як  на  гiрськообвальних, так i на осипних мiсцях з крутiстю схилу до 40°.

     Уловлюючi стiни, якi застосовуються  в  основi  осипних укосiв, що iнтенсивно вивiтрюються, доцiльно влаштовувати з  урахуванням забезпечення достатньої ширини та ємкостi уловлюючих пазух за ними.

     Габаритнi розмiри уловлюючих стiн, мiсця  їх розташуван-ня, глибина та ширина  уловлюючих пазух визначаються  спеціальними розрахунками на  затримку каменiв. Крiм того  уловлюючi стiни  слiд розраховувати на мiцнiсть при повному заповненнi уловлюючих пазух осипами з урахуванням динамiчного характеру навантажень при обвалах. Днища уловлюючих пазух повиннi мати поздовжнiй уклон не мен-ше нiж 0,002 у напрямку до кiнцiв споруд.

     При  проектуваннi уловлюючих стiн  обов'язковою умовою  є укладання поздовжнiх застiйних дренажiв  з  випуском  води  через дренажнi канали, якi залишають у нижнiй частинi стiни.

     Протиобвальнi галереї необхiдно розмiщувати  на  обвальних дiлянках лiнiйних  об'єктiв, якi розташованi безпосередньо  бiля пiднiжжя крутих гiрських  схилiв (укосiв), коли розмiри уловлюючих  стiн настiльки значнi, що їх  вартiсть наближається до вартостi  протиобвальних галерей.

     Галереї  можуть використовуватись для   захисту  об'єктiв  вiд гiрськообвальних явищ усiх видiв, за  винятком  великих  обвалiв. Улаштування галерей бiля пiднiжжя крутих косогорiв за  можливості обрушення великих обвальних мас на їх покрiвлi не допускається.

      На покрiвлях галерей необхiдно   улаштовувати  амортизацiйнi грунтовi  вiдсипки, якi знижують динамiчнi дiї  обвалiв,  за-побiгають пошкодженню  конструкцiй та забезпечують скочування  ула-мкiв через галереї.

     Пiд  вiдсипкою на покрiвлях галерей   необхiдно  укладатигiдроiзоляцiю,  а також передбачати вiдведення  з покрiвель галерей поверхневих вод. Для вiдведення пiдземних вод. якi  надходять  до галерей з верхової сторони, повиннi бути влаштованi поздовжнi застiйнi дренажi.

     Проектування  протиобвальних галерей  повинно   виконува-тись в наступнiй послiдовностi:

     - визначається  розрахункова швидкiсть падаючих  уламкiв в зонi розмiщення споруди;