При наступлении (а) и отступлении (б) ледника

В озерах под ледниками накапливаются мелкозернистые осадки и ленточные глины с чередованием прослоек светлых опесчаненных и более темных глин.

Ледниковые образования четвертичного периода обозначаются общим индексом gQ, а флювиогляциальные отложения fgQ.

Строительные свойства ледниковых отложений. Они являются надежным основанием сооружений. За счет давления мощных толщ льда они хорошо спрессованы и даже переуплотнены (пористость до 25 – 30 %), слабоводопроницаемы и служат водоупором. Обладают высокими прочностными и деформационными свойствами, поэтому здания и сооружения на них дают малую осадку. Валунники с песком и валунные пески с гравием и галькой водопроницаемы и водоносны.

Флювиогляциальные песчано-гравелистые и глинистые отложения озов и зандров уступают моренным глинистым грунтам по прочности, но являются надежным основанием. Исключение составляют ленточные глины и покровные суглинки, которые размокают. Ленточные глины достаточно плотны, слабо водопроницаемы, но при насыщения водой могут быть текучими.

Ледниковые отложения (камень, пески), пески озов, камов и зандров пригодны для насыпей, а валуны для изготовления пьедесталов памятников (например, памятник Петру I в Санкт-Петербурге).

3.7. Движение грунтов и горных пород на склонах рельефа местности

Слагающие склоны грунты неустойчивы, смещаются вниз по рельефу, поэтому возникают осыпи, курумы, обвалы и оползни.

Осыпи. На крутых склонах у подножья накапливаются глыбы, щебень, более мелкие обломки образуют валы – осыпи (рис. 37) с мощностью от нескольких до десятков метров. По признаку подвижности осыпи подразделяют на действующие, находящиеся в стадии интенсивного движения, затухающие и неподвижные.

Рис. 37. Осыпи в горах:

1 – коренные породы; 2 – накопленные осыпи

Из инженерных сооружений применяют улавливающие и подпорные стенки, козырьки или сетки над дорогами, галереи и тоннели для дорог (рис. 38) для спасения от падающих камней.

Рис. 38. Галерея для защиты дороги от осыпи

При борьбе с осовами применяют методы осушения. Обломочно-щебенистые осыпи служат хорошим строительным материалом.

Курумы - скопления крупных обломков и глыб у подошвы пологих склонов (рис. 39) при мощности от нескольких метров до 15 м на дне долин. Движущийся по ложбинам курум называют каменным потоком. Курумы бывают действующие и затухшие. Они разрушают сооружения, засыпают выемки и полезные площади.

Останавливают курумы осушением их глинистой подстилки, для чего поверху склона перехватывают и отводят ручьи нагорными канавами, используют дренажи. В зоне подвижных курумов дороги переносят или их проводят в тоннелях или галереях.

Рис. 39. Курумы на склоне речной долины

Обвалы - обрушение массы горных пород на крутых склонах (более 45 – 50°) и обрывах естественных форм и рельефа (речные долины, ущелья, побережья морей и т. д.), а также в строительных котлованах, траншеях, карьерах. Вывалы являются разновидностью обвалов отдельных глыб и камней в откосах выемок.

Все мероприятия по борьбе с обвалами и вывалами сводятся к предупреждению их возникновения и устройству защитных мероприятий: подпорных и улавливающих стен, рвов, траншей, отводу поверхностных вод.

Оползни — скользящее смещение грунтов на склонах долин, оврагов, балок, берегов морей, выемок под действием гравитации и напоре поверхностных или подземных вод. Оползни разрушают здания и сооружения на склонах и ниже их. Большой ущерб приносят оползни на берегах Черноморского побережья Кавказа, Крыма, в долинах рек и горных районов. Происходят оползни и в Беларуси.

Деформации в результате сползания подвергаются насыпи шоссейных и железных дорог, здания и сооружения. На оползневых склонах можно наблюдать разрушенные здания со значительными трещинами (рис. 40, 41) и иными повреждениями (рис. 42).

Рис. 40. Разрушение здания «Беларусбанка» в г. Шарковщина на склоне возле реки вследствие оползня, активизировавшегося при динамических воздействиях от забивки свай и разжижении ила в их основании

Рис. 41. Отрыв лестничной клетки от здания клуба-столовой в санатории «Белоруссия» в п. г. т. Мисхор

на ЮБК

Рис. 42. Здание Каложской церкви в г. Гродно на склоне у р. Нёман, часть которой обрушилась при подмыве и активизации оползневого процесса

Часто внешними признаками оползней являются так называемый «пьяный лес» и разорванные стволы деревьев, потеря вертикальности столбов телефонной связи и электролиний, заборов, стен, появление разрывных трещин на отмостке или поверхности грунта (рис. 43). На возникновение и развития оползней оказывают влияние: высота, крутизна и форма, геологическое строение, свойства пород, гидрогеологические условия.

Сползание может возникнуть под действием природных процессов или от производственной деятельности человека. Склоны с крутизной менее 15° оползней не образуют. Часто оползни проявляются при падении в сторону склона слоев, особенно обладающих «ползучестью» глинистых. Устойчивость склона определяется соотношением сил, стремящихся столкнуть массу пород вниз по склону, и сил, которые сопротивляются этому процессу.

Рис. 43. Оползневые трещины на поверхности грунта

Основными причинами оползней служат 3 группы процессов:

1. Изменяющие внешнюю форму и высоту склона: колебания базиса эрозии рек, оврагов; размыв волнами и текучими водами; подрезка склона.

2. Изменение структуры и ухудшение физико-механических свойств слагающих склон грунтов за счет: выветривания; увлажнения подземными, дождевыми, талыми и хозяйственными водами; выщелачивания солей и выноса частиц текучей водой с образованием суффозионных пустот.

3. Создающие дополнительное давление на слагающие склон грунты: напор воды, статические и динамические нагрузки, сейсмические воздействия.

Обычно образование оползня связано с несколькими причинами.

В лессовидных суглинках возникают оползневые цирки. Между несколькими цирками располагаются межоползневые гребни.

На склонах речных долин образуются террасовидные уступы (оползневые террасы), наклоненные обратно падению склона.

Различают оползни одно-, и многоярусные, действующие и недействующие.

Противооползневые мероприятия. Прежде всего должно быть качественное выполнение изысканий. Для успешной реализации противооползневых мероприятий необходимы:

• установление природы возможных форм нарушения устойчивости склона и разработка рациональных расчетных схем;

• количественная оценка степени устойчивости склона;

• выявление наиболее эффективных путей повышения степени устойчивости склона до необходимых пределов;

• назначение откосов с заранее заданной степенью устойчивости.

• разработка наиболее эффективных для конкретного случая оползнеудерживающих конструкций (заанкеренные подпорные стены и свайные ростверки, лучевые дрены).

Мероприятия по обеспечению охранной обстановки сводятся в основном к ограничению деятельности человека в районе склона:

• по зеленому поясу (запрещение рубки леса, корчевания и разработки участков под огороды, уничтожение кустарника, травяного покрова);

• по строительству (установление границы предельной застройки, типа и веса сооружений, снос существующих сооружений, замедление темпов строительства);

• по земляным работам (запрещение любых разработок в пассивной зоне – у подножья, загрузки склона в активной зоне – у бровки, увеличения крутизны откоса, вскрытие неустойчивых грунтов);

• в области водного хозяйства (запрещение спуска поверхностных вод и поливов, содержание в порядке водоотводящих и осушительных устройств, водопроводно-канализационных систем, заделка ям, трещин, установление уровней и темпов сработки омывающих откос вод);

• по динамическим воздействиям (запрещение применения взрывных работ, забивки свай, работы транспортных средств).

Берегозащитные мероприятия и сооружения на водотоках и водоемах у подножья склона включают отвод и выправление русел, устройство защитных покрытий, возведение лотков, быстротоков, перепадов, стен – набережных.

Водоотводные осушительные и дренажные мероприятия и устройства делят на:

• работы на поверхности – планировка местности, устройство покрытий, дамб, обвалования, нагорных и осушительных канав, лотков, каптаж источников;

• обустройство дренажей (продольные и поперечные прорези и галереи, дренажные шахты, поглощающие скважины и колодцы);

• выполнение изоляционных мероприятий (устройство различных инъекционных завес, водонепроницаемых пленочных экранов, глинизация грунтов).

Землеустроительные мероприятия направлены на:

• разгрузочные работы в активной зоне (полный съем оползневых масс, срезка активной части оползня, очистка скальных откосов, террасирование и уполаживание склона, общая планировка склона) и пригрузки в пассивной зоне (отсыпка и отвал грунта);

• покрытие склонов плитами, металлическими и геосинтетическими сетками;

• армирование поверхности геосинтетическими материалами (сетками, ячеистыми каркасами и т. п.);

Механическое крепление склона (откоса) – устройство одиночных элементов в виде свай, проходящих сквозь оползень в коренные породы, или шпунтовых стенок, инъекционных завес и др.

Подпорные сооружения в виде шпунтовых стенок (металлических, железобетонных, деревянных), подпорных стен (каменных, бетонных, железобетонных), стен из свай-оболочек большого диаметра.

Покрытия для закрепления поверхности склона от воздействия ливневых и речных вод выполняют из песчаных, гравелистых, галечных грунтов, каменной наброски и мощения, шлакоглинобетона, асфальта и асфальтобетона, бетона и железобетона, геосинтетических пленок из армированного высокопрочного полиэтилена. Для закрепления береговой зоны часто используют фашинные тюфяки.

Использование растительности для закрепления и осушения склона в виде сплошного травосеяния, посадки влаголюбивого кустарника, облесения склона (вяз, дуб, клен, липа, лиственница).

Искусственное уплотнение и закрепление грунтов на склоне посредством инъекций (цементация, глинизация).

Обеспечение устойчивости сооружений в зоне действий оползня включает мероприятия:

• удаление неустойчивого массива до коренных прочных пород;

• закладку глубоких фундаментов на устойчивые породы;

• устройство фундаментов из буронабивных свай;

• использование каркасных конструкций;

• армирование откосов геосинтетическими сетками и каркасами;

• применение железобетонных поясов;

• устройство деформационных швов.