Причины развития оползней

Устойчивость земляных масс на склоне выражается уравнением: T=N·tgj+CF, где T - сдвигающая составляющая веса массива; N - нормальная составляющая; F - поверхность скольжения оползня; C - коэффициент сцепления пород; tgj - коэффициент внутреннего трения.

Степень устойчивости склона определяется коэффициентом K_уст=(N·tgj+CF)/T

K_уст>1 - склон устойчив; K_уст<1 - склон неустойчив, происходит с ползание; K_уст =1 - промежуточное состояние.

Схема сил, действующих на склоне

Сопротивление сползанию оказывают сцепление и внутреннее трение пород. Сцепление характерно для связных грунтов и является следствием сил молекулярного взаимодействия между частицами и цементирующего действия коллоидов. Показателями величины действующих сил в породе является коэффициент внутреннего трения и сил сцепления – коэффициент сдвига.

Оползни

Оползни – скользящее смещение горных пород на склонах, под действием силы тяжести и при участии поверхностных или подземных вод. В каждом оползне выделяют следующие элементы:

Форма поверхности скольжения может быть цилиндрической, волнистой, плоской и т.д. Подошва оползня 6 – место выхода на поверхность плоскости скольжения, оно может располагаться выше и ниже подошвы склона или быть на его уровне.

Элементы оползня

• 1 – оползневое тело
• 2 – поверхность скольжения
• 3 – бровка справа
• 4 – оползневые террасы
• 5 – вал выпучивания с трещинами
• 6 – подошва оползня
• 7 – положение склона до оползня
• 8 – коренной массив пород.

Движение грунтов на склонах и откосах (обвал, осыпание)

На склонах и откосах устойчивое состояние может перейти в предельно устойчивое или неустойчивое. Это определяется соотношением сил, удерживающих грунт (R) на откосах или склонах, и сил смещающих (Q). Если Q>R, грунты, слагающие склон, переходят в неустойчивое состояние и смещаются вниз по склону или откосу. Смещения по характеру могут быть в виде обвала, осыпания, оплывания и оползания.

Обвал – обрушение обломков горных пород вниз в виде свободного их падения.

Борьба с ними:

На участках, где возможны крупные обвалы, строительство проводить опасно. Для предупреждения малых обвалов, одним из наиболее распространённых способов является искусственное обрушение склонов при помощи взрывов или забивки клиньев в трещины обвалоопасной породы.

Химическая суффозия

Химическая суффозия имеет практическое значение в растворимых породах (карбонаты, сульфаты, галоиды), вода растворяет частицы породы и выносит продукты разрушения.

В результате растворения водой составных частей пород, в последних образуются пустоты – возникает карст. Наличие закарстованных пород обусловливает большие потери воды на фильтрацию из водохранилищ и прудов, нередко последние остаются совершенно сухими.

Наличие в районах строительства гидротехнических сооружений закарстованных пород осложняет строительство. В качестве мер борьбы с водообилием закарстованных пород при строительстве гидротехнических сооружений применяются откачки, глинизация, битуминизация и цементация. Постоянные потоки подземных вод желательно перехватить дренами и отвести их за пределы застраиваемой территории.

Борьба с механической суффозией

Плывуны осложняют производство работ, могут привести к различным нарушениям при строительстве и эксплуатации сооружений и даже авариям.

Способы борьбы:

1. осушение грунтов с помощью забивных и опускных фильтров, откачка воды из скважин;
2. защита котлованов, шурфов и т.д. от заплывания с помощью шпунтовых стенок и забивной крепи. Шпунты забиваются до водоупора или плотных пород;
3. закрепление плывунов до потери плывучести, путём замораживания или силикатизацией (жидким стеклом и т.д.).