Лекции для студентов

Инженерная подготовка городских территорий — Берегоукрепление оползневых склонов

Берегоукрепление оползневых склонов

На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов или искусственных откосов и морская абразия береговых уступов. Поскольку активизация оползневых процессов и переработка берегов тесно связаны, то большая роль в комплексе противооползневых мероприятий принадлежит берегоукреплениям.

Берегоукрепление может быть выполнено в виде откосов, когда соответствующие одежды укладывают на предварительно спланированную поверхность, и набережных стенок (контрфорсов). Последние применяют, когда из-за нехватки свободного пространства на прибрежной территории осуществление других мероприятий осложняется или становится невозможным.

Удерживающие сооружения свайного типа в отличие от аналогичных на естественном основании мало пригодны для защиты морских обрывистых склонов, поскольку здесь чаще всего смещение массивов сопро­вождается течением грунта у подножья склона, характерным для оползней выдавливания.

Берегоукрепления с точки зрения их влияния на режим водоемов относят к пассивным и проектируют в сочетании с активными, наносоудерживающими сооружениями: бунами и волнорезами. Буны являются одной из самых распространенных конструкций, стабилизирующих морской берег. Они представляют собой массивные сооружения, которые размещают перпендикулярно или под углом к береговой линии, заглубляя их основание в коренную породу (рис. 44).

Буны пересекают подвижную часть наносов и препятствуют их продольному транзиту. В результате наносы аккумулируются между бунами в приурезной части акватории и частично гасят энергию волны. Степень воздействия бун на водный поток и стабилизацию берегового склона существенно зависит от их взаимного размещения и длины. Параметры бун, как и других малых гидротехнических сооружений, активно влияющих на водный поток, рассчитывают по методике, описанной в литературе.

Рис. 44 Прибрежные противооползневые сооружения:

а — расположение бун в плане; б — поперечное сечение по бунам: в, г — незатопленный и затопленный волноломы (г — затопленный в сочетании с другими защитным мероприятиями);

1 — вертикальный фильтр; 2 — дренажная галерея; 3 — водоотводящая штольня: 4 — лоток: 5 — коренные породы; 6 — плоскость скольжения; 7 — подпорная стенка: 6 — искусственный пляж; 9 — затопленный волнолом

Область эффективного использования бун для борьбы с противооползневыми явлениями — это стабилизация надводных склонов и пляжей. Подводные склоны, особенно на большом протяжении, стабилизировать с их помощью не удается, так как склоны могут обрушиться в результате подвижки земляных масс.

Для стабилизации склонов поэтому нередко проектируют не только буны, но и волнорезы (волноломы). Их используют для защиты подводной части склона.

Волноломы делают как затопленного, так и незатопленного типа (рис. 44) из железобетонных массивов или оболочек, заполненных бетоном. Волноломы защищают от абразии берега путем частичного гашения волны и накопления наносов на тех участках акватории, где в подводной части склона имеют место оползни выдавливания.

Проблема борьбы с эрозией у подножья склона сводится к сохранению различными способами надежного упора в их нижней части и увеличению других удерживающих сил. В практике проектирования с этой целью используют, как правило, комплекс активных и пассивных защитных сооружений в сочетании с общими и специальными мероприятиями инженерной подготовки. Так, например, на побережье около Одессы создана из привозного материала полоса искусственных пляжей от Ланжерона до Аркадии протяженностью 5 км и шириной 40-50 м. Сохранение пляжей обеспечено комплексом гидротехнических сооружений: бун и волноломов. Для перехвата подземных вод запроектирована дренажная галерея на расстоянии 200 м от бровки обрыва с удалением грунтовых вод с помощью водоотводящей штольни.

Комплексное решение противооползневых мероприятий в Крыму предусматривает сочетание контрфорсных и берегоукрепительных сооружений, дренирование оползневых масс, разгрузку верхней части склона и уполаживание откосов с регулированием поверхностного стока.

Борьба с оползневыми явлениями и проблемы экологии

Оползневые явления хотя и приурочены к локальным зонам, но их развитие — результат определенного сочетания природных условий, характерных не только для этих зон, но и для прилегающих к ним территорий. Дополнительные воздействия антропогенного характера, как правило, лишь усугубляют развитие оползневого процесса, вызванного природной обстановкой. Противооползневые сооружения поэтому могут изменить сложившееся природное равновесие не только в зоне развития процесса, но и на обширных прилегающих территориях. В частности, наиболее ощутимы изменения водного баланса, вызванные упорядочением поверхностного и подземного стоков, активным вмешательством в режим рек. Негативные последствия этих преобразований учитывают при проведении инженерной подготовки.

Нельзя не учитывать то обстоятельство, что оползневые явления играют определенную роль в непрерывно происходящем естественном процессе эволюции ландшафта, С этой точки зрения оползневой процесс можно рассматривать как движение от неустойчивого состояния оползневых масс к устойчивому, где в форме стабилизированного склона достигается равновесие сил.

Таким образом, всякое вмешательство в природные процессы следует оценивать не только с позиций градостроительной целесообразности, но и экологических последствий этого вмешательства. Здесь, как и при любом преобразовании природной среды, универсальным является принцип комплексного подхода к вопросам охраны среды и рационального использования природных ресурсов.