- •Нижегородский государственный
- •Архитектурно-строительный университет
- •С. В. Соболь, а. К. Битюрин, а. В. Февралев, н. П. Сидоров
- •Городская гидротехника
- •Содержание
- •Введение
- •1. Общие сведения о гидротехнических сооружениях
- •1.1. Понятие о гидротехнических сооружениях
- •1.2. Виды гидротехнических сооружений
- •1.3. Гидротехнические сооружения городов
- •2. Водоподпорные сооружения
- •2.1. Типы водоподпорных сооружений
- •2.2. Конструкции водоподпорных сооружений
- •2.3. Проектирование водоподпорных сооружений
- •2.3.1. Тип плотины и ее класс
- •2.3.2. Проектирование поперечного профиля плотины
- •2.3.3. Фильтрационный расчет плотины
- •2.3.4. Расчет устойчивости низового откоса плотины
- •3. Водосбросные сооружения
- •3.1. Типы водосбросных сооружений
- •3.2. Конструкции водосбросных сооружений
- •3.3. Проектирование водосбросных сооружений
- •3.3.1. Гидравлический расчет башенного водосброса
- •3.3.2. Гидравлический расчет быстротока
- •5.3. Расчет гасителя энергии потока воды
- •4. Водоспуски и водовыпуски
- •4.1. Типы водоспусков и водовыпусков
- •4.2. Конструкции водоспусков и водовыпусков
- •4.3. Проектирование водоспусков и водовыпусков
- •5. Водохранилища
- •5.1. Основные параметры водохранилищ
- •5.2. Потери стока из водохранилищ
- •5.2.1. Потери стока на дополнительное испарение
- •5.2.2. Потери стока на фильтрацию
- •5.2.3. Потери стока на льдообразование
- •5.3. Обеспеченность гарантированной отдачи водохранилища и санитарные попуски
- •5.4. Определение параметров водохранилищ
- •5.5. Использование водохранилищ
- •5.5.1. Использование водохранилищ для водоснабжения
- •5.5.2. Использование водохранилищ для энергетики
- •5.5.3. Использование водохранилищ для рыбного хозяйства
- •5.5.4. Использование водохранилищ для рекреации
- •5.6. Пруды в лесопарковой зоне города
- •5.6.1. Назначение прудов
- •5.6.2. Виды водных рекреаций
- •5.6.3. Состав сооружений пруда
- •6. Основы гидрологии рек
- •6.1. Общая характеристика рек
- •6.2. Уровенный режим
- •6.3. Зимний режим
- •6.4. Годовой сток и его внутригодовое распределение
- •6.5. Максимальный сток воды половодья и паводков
- •6.6. Минимальный сток воды
- •6.7. Зависимость расхода воды в реке от уровня
- •6.8. Твердый сток реки
- •7. Берегозащитные и берегоукрепительные сооружения
- •7.2. Берегоукрепительные сооружения
- •7.3. Набережные
- •8. Защита территорий от оползневых явлений
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Противооползневые сооружения и мероприятия
- •9. Защита территорий от затопления и подтопления
- •9.1. Общие положения
- •9.2. Защита от затопления
- •Обвалование территорий
- •Искусственное повышение поверхности территории
- •Регулирование и отвод поверхностных вод с защищаемой территории
- •9.3. Защита территории от подтопления
- •2.2. Состав сооружений и компоновка гидроузлов
- •Библиографический список
- •Литература (из методички вс)
8. Защита территорий от оползневых явлений
8.1. Общие положения
Оползень − отрыв и скольжение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести, быстрое, либо длительное и постепенное (рис. …).
Возникновению оползня способствует наличие слоев водоупорных пород, по которым при увлажнении легко соскальзывают вышележащие массы. Оползни образуются как в рыхлых, так и в плотных породах, в горах, на берегах морей, на склонах долин равнинных рек и т. д. Иногда оползни возникают в результате подмывания склонов рекой или морем.
По глубине залегания поверхности скольжения различают:
− поверхностные оползни − не глубже 1 м;
− мелкие оползни - до 5 м;
− глубокие оползни - до 20 м;
− очень глубокие оползни - глубже 20 м.
Рис. …. Схемы возникновения оползней
Рис. …. Схема оползня
Рис. … Оползень вблизи г. Феодосия (Крым)
Рис. … Оползень в Луганской области (Украина)
Рис. … Оползень в Китайской деревне
Рис. …. Оползень в Сочи
Рис. … ВГермании оползень смыл в пропасть два дома.
8.2. Противооползневые сооружения и мероприятия
При проектировании инженерной защиты от оползневых и обвальных процессов следует рассматривать целесообразность применения следующих мероприятий и сооружений, направленных на предотвращение и стабилизацию этих процессов:
изменение рельефа склона в целях повышения его устойчивости;
регулирование стока поверхностных вод с помощью вертикальной планировки территории, устройства системы поверхностного водоотвода, предотвращение инфильтрации воды в грунт и эрозионных процессов;
искусственное понижение уровня подземных вод;
агролесомелиорация;
закрепление грунтов;
удерживающие сооружения;
прочие мероприятия (регулирование тепловых процессов с помощью теплозащитных устройств и покрытий, защита от вредного влияния процессов промерзания и оттаивания, установление охранных зон и т. д.).
Если применение мероприятий и сооружений активной защиты, указанных выше, полностью не исключает возможность образования оползней и обвалов, а также в случае технической невозможности или нецелесообразности активной защиты следует предусматривать мероприятия пассивной защиты (приспособление защищаемых сооружений к обтеканию их оползнем, улавливающие сооружения и устройства, противообвальные галереи и др.) .
При проектировании противооползневых и противообвальных сооружений и мероприятий на берегах водоемов и водотоков необходимо дополнительно соблюдать требования к берегозащитным сооружениям [СНиП 22-02-2003].
При выборе одного или комплекса мероприятий и сооружений следует учитывать виды возможных деформаций склона (откоса), степень ответственности защищаемых сооружений, их конструктивные и эксплуатационные особенности в соответствии с требованиями [СНиП 22-02-2003].
Искусственное изменение рельефа склона (откоса) следует предусматривать для предупреждения и стабилизации процессов сдвига, скольжения, выдавливания, осыпей и течения грунтов, включая оползни-потоки (см. справочное приложение 8).
Образование рационального профиля склона (откоса) достигается приданием ему соответствующей крутизны, террасированием и общей планировкой склона (откоса) , удалением или заменой неустойчивых грунтов, отсыпкой в нижней части склона упорной призмы (банкета) .
При проектировании уступчатой формы откоса размещение берм и террас следует предусматривать на контактах пластов грунтов и на участках высачивания подземных вод. Ширину берм (террас) и высоту уступов, а также расположение и форму банкетов следует определять расчетом общей и местной устойчивости склона (откоса) , планировочными решениями, условиями производства работ и эксплуатационными требованиями.
На террасах необходимо предусматривать устройство водоотводов, а в местах высачивания подземных вод - дренажей.
Удаление неустойчивых грунтов следует предусматривать, если обеспечение их устойчивости оказывается неэффективным или экономически нецелесообразным.
На защищаемых склонах должен быть организован беспрепятственный сток поверхностных вод, исключено застаивание вод на бессточных участках и попадание на склон вод с присклоновой территории.
Расчетные расходы дождевых вод в оползневой зоне следует определять по методу предельных интенсивностей. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя следует назначать в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03-85.
Сброс талых и дождевых вод с застроенных территорий, проездов и площадей (за пределами защищаемой зоны) в водостоки, уложенные в оползнеопасной зоне, допускается только при специальном обосновании. При необходимости такого сброса пропускная способность водостоков должна соответствовать стоку со всей водосборной площади с расчетным периодом однократного переполнения не менее 10 лет (вероятность превышения 0,1) .
Устройство очистных сооружений на водосточных коллекторах, расположенных в оползнеопасной зоне, не допускается.
Выпуск воды из водостоков следует предусматривать в открытые водоемы и реки, а также в тальвеги оврагов — с соблюдением требований очистки в соответствии со СНиП 2.04.03-85 и при обязательном осуществлении противоэрозионных устройств и мероприятий против заболачивания и других видов ущерба окружающей среде.
Искусственное понижение уровня подземных вод (водопонижение) следует предусматривать для устранения или ослабления разупрочняющего и разрушающего воздействия подземных вод на грунты, снижения или устранения фильтрационного давления.
Для достижения требуемого понижения уровня подземных вод надлежит применять следующие виды водопонизительных устройств:
траншейные дренажи (открытые траншеи и канавы) ;
закрытые беструбчатые дренажи (траншеи, заполненные фильтрующим материалом) для осушения оползневого тела, рассчитанные, как правило, на недолговременный срок службы;
трубчатые и галерейные дренажи - в устойчивой зоне за пределами смещающихся грунтов для перехвата подземного потока при продолжительном сроке службы;
пластовые дренажи на участках высачивания подземных вод на склонах (откосах) − для предотвращения суффозии и в основании подсыпок (банкетов);
водопонизительные скважины различных типов (в том числе самоизливающиеся и водопоглощающие) в сочетании с дренажами или взамен их, в случае большей эффективности или целесообразности их применения.
Удерживающие сооружения следует предусматривать для стабилизации оползневых процессов при невозможности или экономической нецелесообразности изменения рельефа склона (откоса)
Удерживающие сооружения применяют следующих видов:
подпорные стены (на естественном или свайном основании);
свайные конструкции и столбы − для закрепления неустойчивых участков склона (откоса) и предотвращения смещений грунтовых массивов по ослабленным поверхностям;
анкерные крепления − в качестве самостоятельного удерживающего сооружения (с опорными плитами, балками и т.д.) и в сочетании с подпорными стенами, сваями, столбами.
Для повышения эффективности работы удерживающие сооружения, когда это целесообразно по местным инженерно-геологическим условиям, следует заанкеривать в устойчивых грунтах.
Для свайных конструкций следует предусматривать, как правило, буронабивные железобетонные сваи. Применение забивных свай допускается в случаях, когда проведение сваебойных работ не ухудшает условий устойчивости склона (откоса) .
При наличии подземных вод со стороны удерживающего сооружения, обращенной к грунту, следует предусматривать гидроизоляцию и устройство застойного дренажа с выводом вод за пределы подпираемого грунтового массива.
Рис. ...:
1 - объединяющий ростверк; 2 - железобетонная забирка; 3 - свая; 4 - железобетонная забирка
Рис. … Подпорные стенки, возводимые на однорядных буронабивных сваях, объединенных ростверком
1 - монолитная железобетонная забирка; 2 - сваи; 3 - засыпка; 4 - ростверк
Рис. … Однорядное свайное заграждение из буронабивных свай, объединенных ростверком:
1 - объединяющий ростверк; 2 - свайный ряд; 3 - сваи
Рис. …. Подпорная стенка. Крым. Алушта
Рис. … Подпорная стена
Рис. … Противооползневое сооружение из старых труб большого диаметра на нефтебазе "Грушовая" (ОАО "ЧерноморТрансНефть", г. Новороссийск)
Рис. … Поперечное сечение р. Каменка на участке крепостной стены:
1 – сооружения крепостной стены; 2 – укрепление склона; 3 − берегоукрепление; 4 – восстановление русла реки
Рис. …. Оползневой Волжский откос в Нижнем Новгороде