Смягчение последствий оползней

Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют соответствующие встроенные цитаты . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, введя более точные цитаты. ( Июль 2012 ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Смягчение оползней относится к нескольким видам деятельности человека на склонах с целью уменьшения эффекта оползней . Оползни могут быть вызваны многими, иногда сопутствующими причинами. В дополнение к неглубокой эрозии или снижению прочности на сдвиг , вызванным сезонными осадками , оползни могут быть вызваны антропогенной деятельностью, такой как добавление чрезмерного веса над склоном, рытье в середине склона или у подножия склона. Часто отдельные явления объединяются, чтобы со временем создать нестабильность, что часто не позволяет реконструировать эволюцию конкретного оползня. Поэтому меры по смягчению опасности оползней, как правило, не классифицируются в соответствии с явлением, которое может вызвать оползень. ^[1] Вместо этого они классифицируются по виду используемого метода стабилизации склона :

• Геометрические методы, при которых изменяется геометрия склона холма (в общем случае уклон);
• Гидрогеологические методы, при которых предпринимается попытка снизить уровень грунтовых вод или уменьшить содержание воды в материале.
• Химические и механические методы, при которых предпринимаются попытки увеличить прочность на сдвиг нестабильной массы или ввести активные внешние силы (например, анкеры , гвозди, забиваемые в скалу или грунт ) или пассивные (например, структурные скважины, сваи или армированный грунт) для противодействия дестабилизирующим силам.

Каждый из этих методов несколько различается в зависимости от типа материала, из которого состоит склон.

Меры по укреплению обычно состоят из введения металлических элементов, которые увеличивают прочность скалы на сдвиг и уменьшают снятие напряжения, создаваемое при резке скалы. Меры по укреплению состоят из металлических скальных гвоздей или анкеров. Анкеровка, подвергаемая предварительному натяжению, классифицируется как активная анкеровка. Пассивная анкеровка, не подвергаемая предварительному натяжению, может использоваться как для закрепления отдельных нестабильных блоков, так и для укрепления больших участков скалы. ^[1] Анкеровка также может использоваться в качестве элементов предварительного укрепления на уступе для ограничения декомпрессии склона, связанной с резкой. Части анкеровки включают:

• оголовок: совокупность элементов ( анкерная плита , блокирующее устройство и т. д.), передающих тяговое усилие анкера на закрепленную конструкцию или на скалу
• арматура: часть анкера, забетонированная или иным образом заделанная, находящаяся под действием силы натяжения; может быть образована металлическим стержнем, металлическим тросом, прядью и т. д.
• длина фундамента: самая глубокая часть анкера, закрепленная в скале химическими связями или механическими устройствами, которые передают нагрузку на саму скалу
• свободная длина: незабетонированная длина.

Если анкерное крепление действует на короткой длине, оно определяется как болт, который конструктивно не соединен со свободной длиной, состоящий из элемента, устойчивого к растяжению (обычно это стальной стержень длиной менее 12 м, защищенный от коррозии бетонной оболочкой).

Анкерное устройство может быть соединено с землей химическими средствами, механическим расширением или бетонированием. В первом случае картриджи из полиэфирной смолы помещаются в перфорацию, чтобы заполнить кольцевое пространство вокруг концевой части болта. Главное преимущество этого типа анкеровки заключается в его простоте и скорости установки. [ ^1] Главный недостаток заключается в его ограниченной прочности. Во втором случае анкеровка состоит из стальных клиньев, вбитых в стенки отверстия. Преимущество этого типа анкеровки заключается в скорости установки и в том, что натяжение может быть достигнуто немедленно. Главный недостаток этого типа анкеровки заключается в том, что его можно использовать только с твердой породой , а максимальная сила тяги ограничена. В третьем случае анкеровка достигается путем бетонирования всего металлического стержня. Это наиболее используемый метод, поскольку материалы дешевы, а установка проста. Инъекционные бетонные смеси можно использовать во многих различных породах и грунтах, а бетонная оболочка защищает стержень от коррозии. Бетонная смесь обычно состоит из воды и цемента в соотношении В / Ц = 0,40-0,45, что позволяет получить достаточно текучую смесь, позволяющую закачивать ее в скважину, и в то же время обеспечивает высокую механическую прочность после застывания. ^[1]

Что касается рабочего механизма скального гвоздя, то деформации скалы вызывают в гвозде напряженное состояние, состоящее из сдвигающих и тяговых напряжений, обусловленных шероховатостью соединений, их раскрытием и направлением гвоздя, как правило, неортогональным к самому соединению. Этапы выполнения установки гвоздя предусматривают:

• формирование любой ниши заголовка и перфорации
• установка арматурного стержня (например, стержня FeB44k длиной 4–6 м)
• инъекция бетона в стержень
• герметизация коллектора или верхней части отверстия

В любом случае целесообразно закрыть и зацементировать любые трещины в скале, чтобы предотвратить давление воды во время циклов замерзания-оттаивания, приводящее к постепенному разрушению установленной системы армирования. Для этого предусмотрена процедура:

• очистка и промывка трещин;
• замазывание трещины;
• предварительная установка инъекционных трубок на соответствующих межосевых расстояниях, параллельно трещине, через которую инжектируется бетонная смесь;
• Последовательная подача смеси снизу вверх и под низким давлением (1-3 атм.) до отказа или до тех пор, пока не прекратится обратный поток смеси из трубок, расположенных выше.

Инъекционные смеси имеют примерно следующий состав:

цемент 10 кг;

вода 65 л

добавка для текучести и противоусадочная или бентонит 1-5 кг.

Согласно определению Американского института бетона , торкрет — это раствор или бетон, подаваемый по шлангу и пневматически наносимый с высокой скоростью на поверхность. Торкрет-бетон также называют распыляемым бетоном или spritzbeton (нем.).

Наличие воды в пределах скалистого склона холма является одним из основных факторов, приводящих к нестабильности. Знание давления воды и режима стока важно для анализа стабильности и планирования мер по улучшению стабильности склона холма. Хук и Брей (1981) предлагают схему возможных мер по уменьшению не только количества воды, которое само по себе является незначительной причиной нестабильности, но и давления, оказываемого водой. ^[1]

Предлагаемая схема была разработана с учетом трех принципов:

• Предотвращение попадания воды на склон холма через открытые или прерывистые трещины сцепления
• Снижение давления воды вблизи потенциальных поверхностей прорыва за счет селективного мелкого и субмелкого дренажа.
• Установка дренажа для снижения давления воды в непосредственной близости от склона холма.

Меры, которые могут быть приняты для уменьшения воздействия воды, могут быть неглубокими или глубокими. Мелководные дренажные работы в основном перехватывают поверхностный сток и удерживают его вдали от потенциально нестабильных областей. В действительности, на скалистых склонах холмов одного этого типа мер обычно недостаточно для стабилизации склона. Глубокий дренаж является наиболее эффективным. Субгоризонтальный дренаж очень эффективен для снижения порового давления вдоль поверхностей трещин или потенциальных поверхностей разрыва. В скальных породах выбор расстояния между дренажами, уклона и длины зависит от геометрии склона холма и, что более важно, структурного формирования массива. Такие особенности, как положение, расстояние и условие устойчивости разрывов, помимо механических характеристик породы, режим стока воды внутри массива. Поэтому, только путем перехвата наиболее дренируемых разрывов можно получить эффективный результат. Субгоризонтальные дренажи сопровождаются поверхностными коллекторами, которые собирают воду и отводят ее через сети небольших поверхностных каналов.

Вертикальный дренаж обычно ассоциируется с заглубленными насосами, задачей которых является откачка воды и понижение уровня грунтовых вод. Использование насосов непрерывного цикла подразумевает очень высокие эксплуатационные расходы, обуславливающие использование этой технологии только в течение ограниченных периодов времени. Дренажные галереи довольно сильно отличаются с точки зрения эффективности. Они считаются наиболее эффективной системой дренажа для скальных пород, даже если у них есть недостаток, заключающийся в необходимости очень высоких технологических и финансовых инвестиций.

В частности, при использовании в скальных породах эта техника может быть весьма эффективной для снижения давления воды. Дренажные галереи могут быть связаны с серией радиальных дренажей, которые увеличивают их эффективность. Расположение этого типа работ, безусловно, связано с местными морфологическими, геологическими и структурными условиями.

Этот тип мер применяется в тех случаях, когда под удаляемым материалом поверхность скальной породы прочна и устойчива (например, нестабильный материал на вершине склона, скальные блоки, выступающие из профиля склона, растительность, которая может расширить скальные трещины, скальные блоки, изолированные от трещин).

Меры по отрыву проводятся там, где существуют условия риска из-за инфраструктур или прохода людей у ​​подножия холма. Обычно этот тип мер может решить проблему, устранив опасность. Однако следует гарантировать, что после проведения мер проблема не возникнет снова в краткосрочной перспективе. Фактически, там, где есть очень потрескавшиеся породы, более мелкие части породы могут подвергаться механической несвязности, иногда стимулируемой экстремальными климатическими условиями, что приводит к изоляции нестабильных блоков.

Мера может быть реализована различными способами, которые варьируются от сноса кирками до использования взрывчатых веществ. В случае высоких и/или труднодоступных забоев необходимо обратиться к специалистам, которые работают акробатически.

При использовании взрывчатых веществ иногда требуется контролируемый снос с целью минимизации или нейтрализации нежелательных последствий взрыва зарядов, обеспечивая при этом целостность окружающей породы.

Контролируемый снос основан на бурении отверстий, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга и параллельно сносимому уступу. Диаметр отверстий обычно варьируется от 40 до 80 мм; расстояние между отверстиями обычно составляет около 10-12 диаметров. Время срабатывания взрывателя заряда устанавливается таким образом, чтобы сначала взрывались те, что находятся на внешних краях, а затем те, что находятся ближе к внутренним, чтобы ограничить зону операции.

Защита естественных и карьерных забоев может иметь две различные цели:

• Защита горной породы от изменений и выветривания
• Защита инфраструктуры и городов от камнепадов.

Определение причины изменения или возможности камнепада позволяет адаптировать меры по смягчению последствий к отдельным участкам. Наиболее часто используемыми мерами пассивной защиты являются траншеи для сбора валунов у подножия склона холма, металлические удерживающие сетки и валунные барьеры. Валунные барьеры обычно состоят из достаточно жестких металлических сетей. На рынке представлены различные типы конструкций, для которых производители указывают кинетическую энергию поглощения на основе элементного анализа конструкции в условиях столкновения со снарядом. Другим типом валунного сдерживающего барьера является земляная насыпь, иногда армированная геосинтетикой (армированный грунт). Преимущества таких земляных работ по сравнению с сетями: более простое обслуживание, более высокое поглощение кинетической энергии и меньшее воздействие на окружающую среду.

Операция по перепрофилированию склона с целью повышения его устойчивости может быть выполнена одним из следующих способов:

• Уменьшение угла наклона или
• Размещение заполнения у подножия склона

Углы наклона можно уменьшить, выкапывая бровку склона, обычно пошагово. Этот метод эффективен для исправления неглубоких форм нестабильности, где движение ограничено слоями земли вблизи поверхности и когда склоны выше 5 м. Ступени, созданные этим методом, также могут уменьшить поверхностную эрозию. Однако необходимо проявлять осторожность, чтобы избежать возникновения локального разрушения после разрезов.

Напротив, заполнение у подножия склона оказывает стабилизирующее воздействие на трансляционный или глубокий вращательный оползень, при котором поверхность оползня наверху погружается и описывает субвертикальную поверхность, которая вновь появляется в области у подножия склона. Процесс заполнения у подножия склона может включать строительство берм, гравитационных конструкций, таких как габионы , или армированного грунта (например, бетонных блоков).

Выбор между уменьшением уклона или заполнением у подножия обычно контролируется ограничениями, связанными с местоположением, наверху или у подножия склона. В случаях стабилизации склона, где нет ограничений (обычно это естественные склоны), применяется комбинация уменьшения уклона и заполнения у подножия склона, чтобы избежать тяжелой работы только одного типа. В случае естественных склонов выбор схемы перепрофилирования не так прост, как для искусственных склонов. Естественный профиль часто очень неровный с большими областями естественного оползня, так что его неглубокое развитие может сделать некоторые области непригодными для использования в качестве точки среза или заполнения. Там, где заглубленные формы старых оползней сложны, отложение заполняющего материала в одной области может спровоцировать новый оползень.

При планировании этого типа работ следует учитывать эффект шага от выемок и заполнения: их полезное влияние на увеличение коэффициента безопасности будет уменьшаться по отношению к размеру рассматриваемого оползня. Очень важно обеспечить, чтобы ни выемки, ни заполнение не мобилизовали никакую существующую или потенциальную плоскость(и) сползания. Обычно заполнение у подножия оползня обходится дешевле, чем выемка наверху. Более того, в сложных и составных оползнях заполнение у подножия склона, на кончике самого подножия, имеет меньшую вероятность помешать взаимодействию отдельных элементов оползня.

Важным аспектом стабилизационных работ, который изменяет морфологию склона, является то, что выемки и заполнение создают недренированные напряжения заряда и разряда. В случае размещения заполнения коэффициент безопасности SF будет меньше в краткосрочной перспективе, чем в долгосрочной. В случае выемки на склоне SF будет меньше в долгосрочной перспективе, чем в краткосрочной. Поэтому в обоих случаях SF необходимо рассчитывать как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.

Наконец, эффективность заполнения увеличивается со временем, пока оно связано с соответствующей системой дренажа заполнения, достигаемой с помощью подстилающего дренажного покрытия или соответствующего мелкого дренажа. Таким образом, в более общем плане системы перепрофилирования связаны и интегрированы с поверхностной защитой склона от эрозии и регулированием метеорных вод через дренажные системы, состоящие из канав и небольших каналов (облицованных или необлицованных и сборных) для отвода собранной воды. Эти системы регулирования поверхностной воды проектируются путем моделирования самой земли вокруг тела оползня. Эти положения будут служить цели предотвращения проникновения в тело оползня циркулирующей воды или в любые трещины или щели, что еще больше снижает прочность грунта на сдвиг.

Вода вблизи поверхности склона холма может вызвать эрозию поверхностного материала из-за стока воды. Этот процесс имеет тенденцию ослаблять склон, удаляя материал и вызывая избыточное поровое давление из-за потока воды.

Для защиты от эрозии можно использовать несколько решений. Следующие меры объединяют поверхностный характер их установки и низкое воздействие на окружающую среду.

• Геоматы — это противоэрозионные биоматы или биосети, которые представляют собой специально изготовленные синтетические продукты для защиты и озеленения склонов, подверженных поверхностному смыву. Геоматы обеспечивают два основных механизма контроля эрозии: сдерживание и укрепление поверхностного грунта; и защиту от воздействия дождевых капель.
• Георешетки из геосинтетических материалов
• Для стабилизации склонов грунта и скал можно использовать стальную сетку. После выравнивания поверхность покрывается стальной сеткой, которая крепится к склону и натягивается. Это экономически эффективный подход.
• Плетеные или хворостяные маты из растительного материала. Можно использовать очень длинные и гибкие ивовые ветки, которые затем покрываются заполняющей почвой. Используются чередующиеся колья из разных древесных пород, которые сплетаются, чтобы сформировать барьер против нисходящего волочения материала, размываемого свободной водой на поверхности.
• Геотекстиль из койра (кокосового волокна) используется во всем мире для биоинженерии и стабилизации склонов из-за механической прочности, необходимой для удержания почвы вместе. Геотекстиль из койра служит 3–5 лет в зависимости от веса, и по мере разложения продукта он преобразуется в гумус, который обогащает почву.

Системы дренажа снижают уровень воды внутри потенциально нестабильного склона холма, что приводит к снижению давления поровой воды в грунте и повышению прочности на сдвиг в пределах склона. Снижение порового давления за счет дренажа может быть достигнуто с помощью мелкого и/или глубокого дренажа в зависимости от морфологии склона холма, кинематики прогнозируемого движения и глубины поверхностей ползучести. Обычно мелкий дренаж применяется там, где потенциальное движение склона холма мелкое, затрагивающее глубину 5-6 м. Там, где есть более глубокие поверхности скольжения, необходимо ввести глубокий дренаж, но также могут быть установлены мелкие дренажные системы с целью отвода поверхностных вод.

Мелкий дренаж облегчается через траншеи. Традиционные дренажные траншеи прорезаются непрерывной длиной и заполняются высокопроницаемым, гранулированным, дренирующим материалом.

Неглубокие дренажные траншеи также могут быть оборудованы геокомпозитами. Скошенные стороны траншей покрыты геокомпозитными панелями. Дно траншей содержит дренажную трубу, размещенную в непрерывности к геокомпозитному полотну.

Глубокий дренаж изменяет пути фильтрации в земле. Часто более дорогие, чем мелкие дренажи, глубокие дренажи обычно более эффективны, поскольку они напрямую удаляют воду, которая вызывает нестабильность в склоне холма. Глубокий дренаж в земляных склонах может быть достигнут несколькими способами:

Эти системы могут выполнять структурную функцию, дренажную функцию или обе. Дренажные элементы представляют собой микродренажи, перфорированные и расположенные субгоризонтально и веерообразно, ориентированные вверх по склону для обеспечения сброса воды под действием силы тяжести. Размер скважин выбирается с целью обеспечения возможности установки и функционирования перфорационного оборудования для микродренажей. Как правило, минимальный внутренний диаметр составляет более 3,5 м для дрен длиной от 20 до 30 м. Более длинные дрены требуют скважин диаметром до 8–10 м. Для определения сети микродренажей проектировщики учитывают состав подпочвы и гидравлический режим склона.

Дренаж в этих скважинах пассивный, реализуется путем соединения дна соседних скважин субгоризонтальными перфорациями (снабженными временными защитными трубами), в которых микродренажи размещаются под уклоном около 15-20° и оснащены микроперфорированными трубами из ПВХ, защищенными нефильтрующей тканью по всей длине дренажа. После того, как дренаж заглублен в землю, временная защитная оболочка полностью удаляется, а головка дренажа цементируется в скважине. Таким образом создается сливная линия, соединяющая все скважины, выходящие на поверхность вниз по склону, где вода сбрасывается естественным образом без помощи насосов.

Скважины размещаются на таком расстоянии друг от друга, что отдельные собирающие области микродренажей, относящиеся к каждой скважине, перекрываются. Таким образом, весь объем склона, связанный с уровнем грунтовых вод, осушается. Дренажные скважины среднего диаметра, соединенные внизу. Технология включает в себя сухую резку временными обсадными трубами выровненных дренажных скважин диаметром 1200–1500 мм, расположенных на расстоянии 6–8 м друг от друга, их днища соединены вместе с нижней трубой для сброса дренируемой воды. Таким образом, сброс воды происходит пассивно, за счет силы тяжести, перфорированными трубами с мини-трубами, расположенными на дне самих скважин. Соединительные трубы, как правило, изготавливаются из стали, глухие по длине соединения и перфорированные или оконные по длине, соответствующей скважине. Скважины имеют бетонную пробку на дне и заполняются, после извлечения временной обсадной трубы, сухим дренажным материалом и закрываются непроницаемой глиняной пробкой.

В нормальных условиях эти скважины достигают глубины 20–30 м, но в особо благоприятных случаях могут достигать 50 м. Некоторые из этих скважин имеют дренажные функции по всему сечению, а другие могут быть осмотрены. Последние служат для обслуживания всего дренажного экрана. Такие скважины, которые могут быть осмотрены, также являются опорной точкой для создания новых дренажных скважин и доступа для установки, также в более позднем случае, ряда субгоризонтальных дренажей на дне или вдоль стенок самих скважин с целью увеличения дренажной способности скважины.

Эта система предусматривает установку дренажного насоса для каждой скважины. Распределение скважин устанавливается в соответствии с проницаемостью осушаемой земли и снижением давления воды, которое должно быть достигнуто. Использование изолированных скважин с дренажными насосами приводит к высоким эксплуатационным расходам и требует очень трудоемкого уровня контроля и обслуживания.

Глубокие дренажные траншеи состоят из сплошных разрезов с небольшим поперечным сечением, которые могут быть покрыты снизу геотекстильным полотном, имеющим функцию первичного фильтра. Они заполнены дренажным материалом, который имеет функцию фильтрации и использует пассивный дренаж для отвода дренированной воды вниз по склону. Эффективность этих систем связана с геометрией траншеи и непрерывностью дренажного материала по всей траншее. Что касается геометрии разреза, следует обратить внимание на уклон, придаваемый дну разреза. Фактически, глубокие дренажные траншеи не имеют нижнего трубопровода, который вставляется в конечную часть траншеи, вниз по склону, где глубина разреза уменьшается до достижения уровня кампании.

Дренажные галереи представляют собой довольно дорогостоящее стабилизационное обеспечение для крупных глубоких оползневых движений, используемое там, где грунт непригоден для прокладки траншей или дренажных колодцев и где невозможно работать на поверхности из-за недостатка места для рабочей техники. Их эффективность обусловлена ​​обширностью площади, подлежащей осушению. Кроме того, эти дренажные системы должны быть установлены на устойчивой части склона.

Дренажные системы, состоящие из микродренажей, размещаются внутри галерей, длина которых может достигать 50–60 м. Размеры галерей обусловлены необходимостью установки оборудования для перфорации дрен. По этой причине минимальный поперечный внутренний размер галерей варьируется от минимум 2 м при использовании специального оборудования уменьшенного размера до минимум 3,5 м при использовании традиционного оборудования.

Это метод, задуманный и разработанный во Франции, который работает как система изолированных дренажных колодцев, но преодолевает неудобства установки насоса для каждого колодца. После того, как движение срабатывает в сифонной трубе, без попадания воздуха в контур, поток воды непрерывен. По этой причине два конца сифонной трубы погружаются в воду двух постоянных резервуаров для хранения. Этот дренаж создается вертикально, начиная с уровня кампании, но также может быть субвертикальным или наклонным. Диаметр колодца может варьироваться от 100 до 300 мм;. Внутри помещается труба из ПВХ или перфорированная или микроперфорированная стальная труба, заполненная дренажным материалом. Таким образом, сифонный дренаж отводит дренажную воду самотеком без необходимости в дренажных насосах или трубах, соединяющих дно каждого колодца. Эта система оказывается экономически выгодной и относительно простой в установке, но требует программы контроля и обслуживания.

Микродренажи — это простая в создании дренажная система с ограниченными затратами. Они состоят из перфораций малого диаметра, выполненных на поверхности, в траншеях, в колодцах или в галереях. Микродренажи устанавливаются для работы в субгоризонтальном или субвертикальном положении в зависимости от типа применения.

Дренажная противоскользящая свая (ДАСП) представляет собой железобетонную конструкцию с полой верхней частью и сплошной нижней частью, предназначенную для сопротивления деформации склона. ^{[2] [3]} Полая часть заполняется уплотненным, высокопроницаемым гравием и может отводить воду через вертикальную дренажную трубу или субгоризонтальные трубы, соединенные с поверхностью склона. ^{[2] [3]}

Стабилизация склона холма путем повышения механической прочности неустойчивого грунта может быть достигнута двумя способами:

• Установка арматурных элементов в грунт
• Улучшение механических характеристик грунта путем химической, термической или механической обработки.

Типы механического армирования включают в себя:

• Скважины большого диаметра, поддерживаемые одним или несколькими венцами из консолидированных и, возможно, армированных земляных колонн
• Якоря
• Сети микросвай
• Забивание почвы гвоздями
• Георешетки для армирования грунтов
• Сотовые лица

Для обеспечения устойчивости склона может потребоваться вставка очень жестких, прочных элементов. Эти элементы представляют собой полносекционные или кольцевые железобетонные скважины большого диаметра с круглым или эллиптическим поперечным сечением. Глубина статических скважин может достигать 30-40 м. Часто статическое стабилизирующее действие скважин интегрируется с серией микродренажей, расположенных радиально на нескольких уровнях, что снижает поровое давление.

Стабилизация неустойчивого склона также может быть достигнута путем приложения активных сил к неустойчивому грунту. Эти силы увеличивают нормальное напряжение и, следовательно, сопротивление трению вдоль поверхности ползучести. Для этой цели могут применяться анкеры , соединенные на поверхности друг с другом балочной рамой, которая обычно изготавливается из железобетона. Анкеры закрепляются в месте, которое известно как устойчивое. Обычно они устанавливаются с ортогональными осями к поверхности склона и, следовательно, сначала приблизительно ортогонально к поверхности ползучести.

Иногда возникают проблемы с анкеровкой, как в случае с илисто-глинистым грунтом. Если есть вода или анкеры заглублены в глинистый подслой, необходимо подтвердить сцепление анкера с грунтом. Поверхность, находящаяся внутри сетки каркаса балки, также должна быть защищена с помощью геотканей, чтобы предотвратить эрозию, которая может удалить грунт под каркасом балки.

Это решение требует установки ряда микросвай , которые образуют трехмерную сетку, наклоненную по-разному и соединенную в головке жестким железобетонным гнездом. Эта структура представляет собой армирование для грунта, вызывая внутреннее улучшение характеристик грунта, заложенных в микросваях. Этот тип мер используется в случаях небольших оползней.

Эффективность микросвай связана с установкой микросвай по всей площади оползня. В случае вращательных оползней в мягкой глине сваи способствуют увеличению момента сопротивления за счет трения в верхней части ствола сваи, находящегося в оползне. В случае подвесных свай прочность определяется той частью сваи, которая оказывает наименьшее сопротивление. На практике сваи в наиболее нестабильной области склона устанавливаются первыми, чтобы уменьшить возможные боковые смещения грунта.

Предварительные методы проектирования микросвай возложены на компьютерные коды, которые выполняют численное моделирование, но которые подвержены упрощениям в моделях, требующих довольно точных характеристик потенциального оползневого материала.

Техника закрепления грунта гвоздями, применяемая для временной и/или постоянной стабилизации естественных склонов и искусственных уступов, основана на фундаментальном принципе строительной инженерии: мобилизация внутренних механических характеристик грунта, таких как сцепление и угол внутреннего трения, так что грунт активно взаимодействует с работой по стабилизации. Закрепление гвоздями, наравне с анкерами, вызывает нормальное напряжение, тем самым увеличивая трение и устойчивость в пределах склона холма.

Одним из методов забивания гвоздей является быстродействующий диффузный забивание гвоздей: CLOUJET, где гвозди ввинчиваются в грунт с помощью расширенной груши, полученной путем инъекции раствора под высоким давлением в зону крепления. Дренаж важен для метода CLOUJET, поскольку гидравлический режим, рассматриваемый в виде порового давления, приложенного нормально к разрушенным поверхностям, напрямую влияет на характеристики системы. Дренажируемая вода, как через ткань, так и с помощью труб, заложенных в грунт, стекает вместе у подножия склона в коллектор, установленный параллельно направлению лица.

Другая система крепления гвоздями — технология грунтовых гвоздей и корней (SNART). Здесь стальные гвозди очень быстро вставляются в склон ударным, вибрационным или винтовым способами. Шаг сетки обычно составляет от 0,8 до 1,5 м, гвозди имеют диаметр от 25 до 50 мм и могут быть длиной до 20 м. Гвозди устанавливаются перпендикулярно плоскости разрушения и через нее и рассчитаны на сопротивление изгибу и сдвигу (а не растяжению) с использованием принципов геотехнической инженерии. Потенциальные поверхности разрушения глубиной менее 2 м обычно требуют, чтобы гвозди были шире в верхней части, что может быть достигнуто с помощью стальных пластин, закрепленных на шляпках гвоздей. Корни растений часто образуют эффективную и эстетичную облицовку для предотвращения потери почвы между гвоздями.

Георешетки — это синтетические материалы, используемые для укрепления грунта. Вставка геосинтетических армирующих элементов (обычно в направлении, в котором произошла деформация) имеет функцию придания большей жесткости и устойчивости грунту, увеличивая его способность подвергаться большим деформациям без образования трещин.

Ячеистые фасады, также известные под названием «хлевные фасады», представляют собой специальные опорные стены из решеток головок, изготовленных из железобетона или дерева (обработанных консервантами). Головки имеют длину около 1–2 м, а высота стены может достигать 5 м. В пространства решетки вставляется уплотненный гранулированный материал. Модульность системы обеспечивает значительную гибкость использования, как с точки зрения адаптации к морфологии грунта, так и потому, что конструкция не требует глубокого фундамента, кроме укладочной плоскости из тощего бетона, используемой для придания опорной плоскости всей конструкции регулярности. В пространствах решетки можно высаживать растительность, маскируя конструкцию.

Для улучшения механических характеристик объема почвы, затронутого оползнями, можно использовать различные методы обработки. Среди этих методов обработки часто используется метод струйной цементации, часто в качестве замены и/или дополнения к ранее обсуждавшимся структурным мерам. Фазы работ по струйной цементации следующие:

• Фаза перфорации: установка в грунт ряда столбов с разрушением ядра путем перфорации на глубину обработки, требуемую проектом.
• Фаза извлечения и запрограммированного впрыска: впрыскивание смеси под очень высоким давлением осуществляется во время фазы извлечения набора полюсов. Именно в этой фазе, посредством настойчивости струи в определенном направлении в течение определенного интервала времени, достигается эффект за счет скорости извлечения и вращения набора полюсов, так что объемы грунта могут быть обработаны в желаемой форме и размере.

(см. ^[4] )

Высокоэнергетическая струя производит смесь грунта и непрерывного и систематического «клакважа» с локальным эффектом в радиусе действия, не вызывая деформаций на поверхности, которые могли бы вызвать негативные последствия для устойчивости соседних конструкций. Выброс смеси на высокой скорости через сопла, используя эффект повышенной энергии в действии, позволяет изменять естественное расположение и механические характеристики грунта в желаемом направлении и в соответствии с используемой смесью (цемент, бентонит, вода, химикаты, смеси и т. д.). В зависимости от характеристик естественного грунта, типа используемой смеси и рабочих параметров в обработанной зоне можно получить прочность на сжатие от 1 до 500 кгс/см² (от 100 кПа до 50 МПа ).

Реализация массивных консолидированных грунтовых элементов различных форм и размеров (контрфорсы и шпоры) в пределах стабилизируемой массы достигается путем соответствующего воздействия на параметры инъекции. Таким образом можно получить: тонкие диафрагмы, горизонтальные и вертикальные цилиндры различного диаметра и вообще любые геометрические формы.

Другим методом улучшения механических характеристик грунта является термическая обработка потенциально нестабильных склонов, состоящих из глинистых материалов. Исторически нестабильные глинистые склоны вдоль железных дорог упрочнялись путем разжигания дровяных или угольных костров в вырытых в склоне ямах. В ямах большого диаметра (от 200 до 400 мм), расположенных на расстоянии около 0,8-1,2 м друг от друга и соединенных горизонтально, вводились горелки для формирования цилиндров из закаленной глины. Достигаемые температуры составляли около 800 °C. Эти глиняные цилиндры работали как сваи, придавая большую прочность на сдвиг поверхности ползучести. Эта система была полезна для поверхностной ползучести, как в случае насыпи. В других случаях глубина ям или необходимое количество топлива приводили либо к исключению этой технологии, либо делали усилия неэффективными.

Другие попытки стабилизации были сделаны с использованием электроосмотической обработки грунта. Этот тип обработки применим только в глинистых грунтах. Он заключается в том, чтобы подвергнуть материал воздействию постоянного электрического поля, вводя пары электродов, заглубленных в грунт. Эти электроды при подаче тока вызывают миграцию ионных зарядов в глине. Таким образом, межпоровые воды собираются в катодных областях и увлекаются ионными зарядами. Таким образом достигается снижение содержания воды. Более того, путем соответствующего выбора анодного электрода может быть вызвано структурное преобразование глины за счет ионов, освобожденных анодом, запускающих ряд химико-физических реакций, улучшающих механические характеристики нестабильного грунта.

Однако этот метод стабилизации эффективен только в однородных глинистых грунтах. Это условие трудно найти в нестабильных склонах, поэтому электроосмотическая обработка после некоторых применений была оставлена.

• Борьба с лавинами , смягчение последствий подобных стихийных бедствий
• Ячеистая изоляция  – система изоляции, используемая в строительстве и геотехнической инженерии.
• Геотехническая инженерия  – Научное изучение горных материалов в инженерных задачах.
• Классификация оползней
• Подпорная стенка  – искусственная стена, используемая для поддержки грунта между двумя различными отметками.
• Стабилизация склонов  – Устойчивость грунтовых или скальных склонов.Страницы, отображающие краткие описания целей перенаправления
  • Растительность и устойчивость склонов
• Гибкий барьер, устойчивый к загрязнению
• Противокамнепадная защитная насыпь

• Бомхад Э.Н. (1986). Stabilità dei pendii, Дарио Флакковио Редактор, Палермо.
• Cruden DM & Varnes DJ (1996). Типы и процессы оползней. В "Оползни – исследование и смягчение", специальный отчет Совета по транспортным исследованиям № 247, National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 36–75.
• Фелл Р. (1994). Оценка риска оползня и приемлемый риск, Can. Geotech. J., т. 31, 261–272.
• Гигант Г. (1997). Caduta di Massi – Analisi del moto e opere di protezione, Hevelius edizioni, Неаполь.
• Ханге О. (1981). Динамика каменных лавин и других типов массовых перемещений. Кандидатская диссертация, Университет Альберты, Канада.
• Пек Р. П. (1969). Преимущества и ограничения метода наблюдений в прикладной механике грунтов, Geotechnique 19, № 2, 171–187.
• Тамбура Ф. (1998). Stabilizzazione di pendii – Типология, технология, реализация, Hevelius edizioni, Неаполь.
• Танзини М. (2001). «Французские феномены и стабилизационная работа», Дарио Флакковио Редактор, Палермо
• Терцаги К. и Пек Р.Б. (1948). Механика грунтов в инженерной практике, Нью-Йорк, Wiley.
• Коир Грин (1998). "Контроль эрозии – Эрозия почвы