Глава 14 УСТОЙЧИВОСТЬ ОТКОСОВ

14.1. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И МЕРОПРИЯТИЯ

Задачи обеспечения устойчивости откосов возникают при проектировании земляных сооружений и выемок (котлованов, траншей, карьеров и др.), при использовании склонов или присклоновой территории для промышленного, транспортного, гражданского или другого строительства, при защите различных объектов от оползней и обвалов и т.п.

Откос проектируется с учетом: его назначения и высоты; намечаемого использования территории; геологического строения и гидрогеологических условий грунтового массива; технологии земляных работ; применяемого оборудования и транспортных средств; нагрузок и воздействий. Профиль откоса должен быть обоснован расчетом. При проектировании откосы могут быть оставлены природного очертания либо приняты с плоским пли уступчатым профилем. Уступчатая форма откосов достигается устройством по высоте откоса горизонтальных площадок (берм, террас) (рис. 14.1).

Широкие площадки устраивают, когда предполагается использовать их для какой-нибудь цели (например, для размещения на них сооружений, дорог, оборудования и т. п.). Минимальная ширина площадок: в строительных котлованах 2 м, на откосах земляных сооружений и природных склонах 3 м, в карьерах 6—8 м. При размещении площадок по высоте откоса их, по возможности, следует приурочивать к контактам пластов и, как правило, к участкам высачивания подземных вод. Площадки проектируют с уклонами для стока поверхностных вод и устраивают на них ливнестоки, а зачастую и дорожные покрытия. Крутизну долго существующих откосов, подверженных интенсивному выветриванию с образованием осыпей и вывалов, необходимо назначать не более угла естественного откоса из обломков этих грунтов. При необходимости следует осуществлять мероприятия, препятствующие выветриванию. В зоне высачивания подземных вод устраиваются дренажи или выполняются дренажные пригрузки с выпуском воды в ливнесточную сеть. В зоне воздействия течения, волнения и ледовых нагрузок откосы необходимо укреплять.

На природных склонах проектируемые откосы образуются путем срезки и подсыпки грунта на соответствующих участках. Подсыпка (пригрузка откоса) выполняется в основном в нижней части склона грунтом или каменным материалом.

При невозможности или нецелесообразности обеспечения достаточной устойчивости откосов путем придания им необходимой крутизны и применения вышеуказанных мероприятий следует дополнительно предусматривать водопонижение (см. гл. 19), удерживающие или другие защитные сооружения.

Для удержания грунтов от сдвига применяют массивные и тонкоэлементные подпорные стены на естественном основании (при залегании на небольшой глубине прочных грунтов — рис. 14.2, а—б), подпорные стены на свайных фундаментах (при слабых грунтах — рис. 14.2, г), контрфорсы — отдельные опоры, врезанные в тело грунтового массива (в основном в достаточно прочных грунтах и при наличии устойчивого основания — рис. 14.2, е), опояски (преимущественно в скальных грунтах — рис. 14.2, ж). Для предохранения откосов в скальных грунтах от выветривания, вызывающего образование осыпей и вывалов, выполняют облицовочные стены (рис. 14.2, г), а для заделки пустот, образовавшихся в результате вывалов, — пломбы (рис. 14.2, и). Для закрепления или предотвращения оползней, когда имеется прочный подстилающий слой, в котором возможна заделка нижних концов свай или столбов, применяют удерживающие свайные конструкции из одного или двух рядов железобетонных свай, как правило, буронабивных, с ростверком (рис. 14.3, а—г) или в виде отдельных свайных кустов, а также железобетонные столбы (рис. 14.3, д), сооружаемые враспор с грунтом в шахтах или в скважинах большого диаметра. Свайные кусты и столбы следует размещать рядами на расстоянии друг от друга в ряду, исключающем обтекание их грунтом. В твердых (прочных) грунтах с четко выраженной ослабленной поверхностью, наклоненной к горизонту под углом не более 50°, допускается применять сваи-шпонки (рис. 14.3, е), устанавливая их с уплотнением в вертикально пробуренные скважины, расположенные по площади откоса.

Анкерные устройства применяют в качестве самостоятельного средства, удерживающего грунты и крупноглыбовые отдельности на откосе (рис. 14.4, а), а также для повышения эффективности удерживающих сооружений (рис. 14.4, б—д).

В зависимости от характера и размеров нагрузок и воздействий на откосы и их назначения необходимо осуществлять регулирование поверхностного стока, водопонижение, берегоукрепление, строительство регулирующих сооружений, пригрузку откосов грунтом или каменным материалом, устройство защитных покрытий, поверхностное и глубинное укрепление грунтов, лесомелиорацию.