Інженерний захист територій, будинків і споруд від небезпечних геологічних процесів

     Спостереження  за рiвнем i хiмiчним складом грунтових  вод слiд проводити, як правило, за допомогою мережi режимних свердло-вин.

      Спостереження за величинами  зсувного тиску повинно  вес-тись, як правило, за допомогою встановлених  в несучих конструкцi-ях опор  глибокого закладання датчикiв  тиску грунту.

 

7. ВИЗНАЧЕННЯ ФIЗИКО-МЕХАНIЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТIВ НА ЗСУВНИХ ТА ЗСУВОНЕБЕЗПЕЧНИХ СХИЛАХ

      Фiзико-механiчнi властивостi грунтiв  повиннi вивчатися для грунтiв  зсувної зони, пiдстильної товщi, прилеглих  дiлянок  i  в зонi  зрушення окремо.

     Основними  розрахунковими характеристиками  грунтiв при оцiнцi стiйкостi схилу  та визначеннi зсувного тиску  є:

     - для  грунтiв зсувної маси та пiдстильної товщi - кут  внутрiшнього тертя, зчеплення грунтiв, питома вага грунту, коефiцiєнт Пуассона, модуль деформацiї;

     - для  грунтiв у зонi зрушення зсуву - кут внутрiшнього  тертя, зчеплення структурне та водноколоїдне.

     Геофiзичнi дослiдження при iнженерно-геологiчних  вишукуваннях необхiдно виконувати  в сполученнi з iншими  видами  iнженерно-геологiчних робiт, як  правило, при вишукуваннях на  всiх стадi-ях проектування для розв'язання таких задач:

     - визначення  геологiчної будови масиву;

     - вивчення  гiдрогеологiчних умов;

     - визначення  складу, стану та властивостей  грунтiв;

     - вивчення  геологiчних процесiв та їх  змiн;

     - сейсмiчного  мiкрорайонування територiї.

      Польовi дослiдження грунтiв є  невiд'ємною частиною iнженерно-геологiчних  вишукувань. Їх слiд проводити  в сполученнi з  iншими видами iнженерно-геологiчних робiт для  розв'язання наступних основних задач:

     - розчленування  геологiчного розрiзу та  видiлення iнженерно-геологiчних елементiв;

     - визначення  складу, стану, фiзичних i механiчних властивостей грунтiв;

     - оцiнки  просторової мiнливостi властивостей  грунтiв.

 

8. РОЗРАХУНОК ЗАТРИМУЮЧИХ ТА УЛОВЛЮЮЧИХ ПРОТИОБВАЛЬНИХ СПОРУД

      При розрахунку затримуючих протиобвальних  споруд за граничним станом  першої групи визначаються:

     - навантаження;

     - достатнiсть  прийнятих перерiзiв елементiв  за мiцнiстю;

     - армування  елементiв;

     - стiйкiсть  споруди;

     - довжина  замкiв анкерiв.

      При розрахунку затримуючих протиобвальних  споруд за граничним станом  другої групи визначаються:

     - навантаження;

     - достатнiсть  прийнятих перерiзiв елементiв  за трiщиностiйкi-стю;

     - армування  елементiв;

     - деформацiї  елементiв i всiєї споруди.

      При розрахунках анкерних крiплень  та опор з анкерами  слiд ураховувати можливе їх (анкерiв) подовження та змiщення.

      Перерiзи пасивних анкерiв слiд  визначати за розрахунком на розтяг, вигин та зрiз, а перерiзи активних - тiльки на розтяг.

     При  розрахунках параметрiв активних  анкерiв необхiдно вра ховувати зусилля попереднього напруження.

      Зусилля в пасивних анкерах  визначаються за умовами утворення  додаткових затримуючих сил, що  компенсують недостатнiсть стiйкостi.

      Мiцнiсть та стiйкiсть конструкцiй  уловлюючих  будинкiв  та споруд слiд перевiряти на статичнi навантаження  вiд  амортизуючи засипок та обвальних мас, а також на удар падаючих уламкiв.

     Розрахункову  швидкiсть падаючих уламкiв слiд   визначати  в залежностi вiд типiв поперечних профiлей нагiрних укосiв або  схилiв.

    Розрахункову масу уламкiв слiд визначати на основi статис-тичних характеристик розподiлу їх фактичної крупностi за багаторi-чними спостереженнями за падiнням уламкiв скельних грунтiв в межах об'єктiв, якi захищаються.

     При  вiдсутностi багаторiчних спостережень  за падiнням уламків їх розрахункова  величина може визначатись в  залежностi вiд  розмiрiв блокiв  грунтiв, що складають укоси  або схили, та  уточнюватисьшляхом  дослiдного скидання їх з нагiрних  укосiв (схилiв) в напрям-ку об'єктiв,  якi захищаються.

 

9. ОСНОВНI ВИМОГИ ЩОДО КОНСТРУКТИВНИХ РIШЕНЬ  ДРЕНАЖIВ ТА ПРИНЦИПИ ЇХ РОЗРАХУНКУ

      Дренажнi споруди на зсувонебезпечних  схилах повиннi  врахо-вувати концепцiї  довгострокового розвитку населених  мiсць вiдповiдно до генерального  плану, можливiсть техногенного  пiдтоплення територiй, що забудовуються

     Як  правило, розрахунковий термiн  роботи дренажiв повинен бути 20 рокiв, а мiстобудiвний прогноз - охоплювати  перiод  30-50  рокiв.

     Робота  дренажних споруд повинна бути  ув'язана з запобiжними заходами щодо захисту вiд пiдтоплення на прилеглих територiях, якi забудовуються.

                         ТРАСУВАННЯ ДРЕНАЖIВ

      Горизонтальнi трубчастi дренажi закладаються  на схилах  при заляганнi водоупорiв на глибинi до 6 м, за межами зсувних  перемiщень або, як виняток, на стабiлiзованих зсувах, в мiсцях  виклинювання пiдземних вод у корiнних породах.

     Максимальна  глибина закладання горизонтальних  трубчастих дренажiв визначається  стiйкiстю стiнок виробки та  схилу i повинна бу-ти не меншою  за глибину промерзання.

     При  трасуваннi дренажiв необхiдно  враховувати пiдземнi улого-вини  стоку. Вибiр трас слiд провадити  з  урахуванням  мінімального  їх заглиблення, розмiщення колодязiв  на зсуворозподiльних мисах.

     У мiсцях виклинювання пiдземних вод на уступах тектонiчних та зсувних сходин рекомендується укладання  пластових  дренажiв  у виглядi фiльтруючого привантаження на всiй протяжностi та по  всiй потужностi зони виклинювання.

      Скидання дренажних вод потрiбно  здiйснювати в тальвеги, водостоки,  водоймища, а при вiдповiдному  обгрунтуваннi -  в  закриту мiську водостiчну мережу. При цьому повинен бути виключений пiдпiр дренажних систем. Скидання дренажних вод  безпосередньо  на  схили або тераси не допускається.

     Перерiзи  та уклони водовiдвiдних систем  повиннi  розраховува-тись на приймання  додаткових витрат дренажних  вод.

     У  разi неможливостi улаштування  самопливних дренажних  систем  допускається виконувати сифоннi,  вакуумнi,  ерлiфтнi  водовiдводи  або вiдводи з iндивiдуальними  насосними установками при   належному технiчному обгрунтуваннi.

                    ПРИНЦИПИ РОЗРАХУНКУ ДРЕНАЖIВ

      На основi розрахунку дренажiв  визначають  положення  депресiйних  кривих, оптимальну глибину  закладання  дренажiв,  вiдстань мiждренами, приплив  води до дренажної системи,  водозахватну  здатнiсть дрен, гранулометричний  склад фiльтрувальних обсипок  або свердловиннiсть фiльтрiв iз  штучних матерiалiв, що виключають  можливiсть механiчної суфозiї,  швидкостi течiї води в дренах i колекто-рах.

      Фiльтрацiйнi розрахунковi схеми дренажiв  повиннi враховувати рель'єф схилiв,  наявнiсть водоймищ, водостокiв, котлованiв,  гiдроге-ологiчну будову товщi, величини  коефiцiєнтiв фiльтрацiї окремих  ша-рiв, водовiддачу грунтiв, перетоки  мiж окремими водоносними горизон-тами, величини коефiцiєнтiв iнфiльтрацiї,  мiсцеположення, типи та конструкцiї  дренажiв. При розрахунку окремих  дрен необхiдно врахову-вати данi  щодо поверхневого стоку, iнфiльтрацiї,  випаровування та транспiрацiї,  конденсацiї водяної пари в  поверхневому шарi грунту.

      Гiдрогеологiчнi розрахунки та врахування  впливу фільтраційних вод на стiйкiсть схилiв виконуються для основних протизсувних дренажiв i допускається не виконувати для допомiжних i тимчасових дренажних споруд.

     Пiдiбранi за розрахунком дренажнi обсипки  або фiльтри iз штучних матерiалiв  не повиннi замулюватись, кальматуватись,  пiддава-тись хiмiчнiй та механiчнiй  суфозiї та корозiї.

     Фiльтри  дренажних колодязiв повиннi  влаштовуватись  на  всю потужнiсть водоносних  горизонтiв, а траншеї горизонтального  дренажу  засипатись  фiльтрувальним  матерiалом  з  пiщаних  грунтiв   з коефiцiєнтом фiльтрацiї не  менше 10 м/добу на 0,8 найбiльшої  висоти водоносного горизонту  вiд лотка дрени.

До основних вiдносяться  дренажi, що пiдвищують коефiцiєнт стiйкостi схилу на 15-20 % i бiльше.

             Допомiжнi дренажi застосовують для  зняття гiдростатичного напору  поблизу затримуючих споруд, на  ділянках виходу фiльтрацiйного потоку на укiс для запобiгання суфозiї i осушення  перезволожених грунтiв.

 

                                 ДРЕНАЖНI ГАЛЕРЕЇ

      Дренажнi прохiднi галереї застосовуються  у таких випадках:

     - при  iнженерному захистi об'єктiв 1 та II ступенiв  вiдповiдальностi або iнших цiнних об'єктiв;

     - при  глибинах пiдземних вод бiльше 5-8 м  в  умовах  значної потужностi трiщинуватих, скельних, напiвскельних, пiщаних i  супiщаних грунтiв, що залягають на водоупорi;

     - при  високiй щiльностi забудови територiї та насиченостi пiдземними комунiкацiями;

     - на  схилах крутiстю бiльше 20о;

     - на  паркових територiях зi схилами  та густою рослиннiстю;

     - на  зсувних i зсувонебезпечних схилах, що вмiщують один  або декiлька  роздiлених водоупорами водоносних  горизонтiв - комбiнова-нi дренажi у виглядi дренажних галерей з  наскрiзними або забивними фiльтрами.

     Траси  дренажних галерей не повиннi проходити пiд фундаментами будинкiв i споруд І та II ступенiв вiдповiдальностi.  Неприпустиме проходження трас на дiлянках зон концентрацiї дотичних напруг у схилi. При цьому слiд ураховувати розмiщення дренажних i вентиляцiйних колодязiв, умови механiзованого улаштування пiдземних виробок.

      Проходка галерей поблизу будинкiв,  споруд або пiд ними можлива  в особливих випадках без виносiв  та осiдань грунтiв, а також  суфозii та порушення стiйкостi  грунтiв прифiльтрової зони пiд   час експлуатацiї пiдземної виробки.

     Проходка  галерей повинна здiйснюватись  без перебору перерiзiв.

      Проходку дренажних галерей рекомендується  виконувати в щiльних водонепрохiдних  або скельних грунтах,  якомога   ближче  (при збереженнi стiйкостi  склепiння) до пiдошви  водоносного   горизонту для виключення необхiдностi  застосування спецметодiв водоподавлення  та спецiального гiрничопрохiдницького  устаткування. Улаштовува-ти дренажнi  галереї в контрбанкетах i  насипах,  що  вiдсипаються, рекомендується безпосередньо в прогнозованому водоносному горизон-тi з дренажною вiдсипкою.

     Виходи iз дренажних галерей на поверхню  влаштовуються на зсу-вороздiльних  мисах або стiйких дiлянках  схилу короткими  штреками. Оголовки виходiв (портали) повиннi закриватись спецiальними грата-ми з можливим встановленням водомiрного обладнання.

     Гiрнича  виробка дренажних галерей повинна  призначатись, вихо-дячи iз габаритiв  рухомого складу, але не менше  1,8 м.

      Всi горизонтальнi виробки, по яких  провадиться транспортування вантажiв,  повиннi мати на  прямолiнiйних  дiлянках  вiдстань (зазори) мiж крiпленням,  в тому числi опалубкою, або  розмiщеним  у виробцi обладнанням,  трубопроводами, кабелями та найбiльш   виступ-ною крайкою габариту рухомого  складу рейкового транспорту  не менше 0,7 м (вiльний прохiд  для людей) та при  безрейковому  самохідному транспортi - не менше 1,0 м.

     На  закругленнях величина зазору  мiж габаритом рухомого складу  та крiпленням iз зовнiшньої  сторони повинна бути збiльшена  в зале-жностi вiд радiуса кривої, довжини та бази рухомого складу  з таким розрахунком, щоб за  будь-якого положення рухомого  складу були збе-реженi необхiднi зазори, встановленi для прямої дiлянки  колiї.

     Вiльний  прохiд для людей вздовж всiєї  виробки повинен улашто-вуватись  з тiєї самої сторони та мати  висоту не менше 1,8 м.

      Крiплення всiх гiрничих виробок  повинно виконуватись згiдно з  затвердженим проектом або паспортом  крiплення. Гiрничi виробки дренажних  галерей повиннi крiпитися збiрним  або монолiтним  за-лiзобетоном.  Дерев'янi крiплення застосовуються  тiльки як тимчасовi термiном до 4-х рокiв.

     Обробка  дренажних галерей повинна бути  розрахована на  верти-кальний,  боковий та низовий тиск, на  лоткову частину обробки, а   в глинистих породах слiд ураховувати i тиск набухання.

ПРОМЕНЕВI ДРЕНАЖI