Проектирование дорог в районах осыпей. Защита дорог от камнепада

При трассировании дороги по долинам горных рек иногда при­ходится пересекать осыпи — отложения мелкообломочных продуктов распада сильно подверженных выветриванию горных пород на кру­тых склонах. Осыпи скапливаются у подошвы склонов в виде валов или конусов, состоящих из природного щебня с небольшой при­месью грунтовых частиц. В верхней части в зависимости от крупности частиц и их петрографического состава осыпи имеют крутизну до 40—45°, соответствующую углу естественного откоса материала осы­пи в водонасыщенном состоянии. В нижней части (шлейф осыпи) осыпь более полога.

В зависимости от интенсивности поступления материала разли­чают осыпи действующие, рост которых продолжается, затухающие и затухшие. Затухшие осыпи зарастают травой, кустарниками

и деревьями. Материал осыпей даже заросших находится в состоянии неустойчивого равновесия. Подрезка нижней части осыпи выемкой, сейсмические толчки, перегрузка построенной насыпью могут вновь активизировать осыпь и привести ее в движение.

Осыпи характеризуются по степени их подвижности коэффициентами подвижности

— угол наклона поверхности осыпи, — угол ес­тественного откоса для материалов, из которых сложена осыпь:

Подвижная («живая») К=0, 7-1

Слабо подвижная К=0, 5-0, 7

Относительно неподвижная К=0, 5

При трассировании дороги подвижные осыпи следует обходить; если это невозможно, необходимо предусмотреть мероприятия для обеспечения устойчивости земляного полотна. Осыпи с коэффициен­тами подвижности менее 0, 5 могут быть использованы для размеще­ния земляного полотна в насыпях без дополнительных сооружений.

Спускающиеся в реку шлейфы осыпей, сложенных из крупно­обломочного, хороню фильтрующего материала, можно пересекать дорогой. Если осыпь закрепилась и на ее поверхности сформировался слой почвы, покрывшийся растительностью, дорогу проектируют обычным методом, прокладывая в насыпях. При действующей осыпи, когда происходит накопление отложений, перед дорогой возводят улавливающую стенку для задерживания и накапливания осы­пающихся обломков. Стенки устраивают из сухой кладки высотой 1, 5—2 м, шириной 0, 8—1 м при глубине заложения не менее 0, 5 м.

При малом поступлении материала осыпи стенку периодически наращивают и строя! дополнительные на массиве осыпи. При активных мощных осыпях, шлейф которых достигает берега водотока, часто оказывается более целесообразным перенести трассу на другой склон долины, что бывает связано с постройкой двух мостов. При мощных шлейфах осыпей возможна про­ходка тоннелем.

Материалы осыпей можно успешно использовать для отсыпки насыпей, а если они удовлетворяют требованиям к прочности камен­ных материалов, то и для устройства дорожной одежды и приготов­ления бетона.

В ряде случаев при малом объеме накопившегося в осыпи мате­риала вместо того, чтобы строить верховые подпорные стены, целесо­образнее убрать осыпь, использовав ее материал для устройства насыпей.

Многие участки горных дорог подвержены обвалам — внезапному обрушению с крутых склонов гор обломков горной породы. Причи­ной обвалов является чрезмерная крутизна склонов, на которых не могут удержаться обломки, потерявшие связь с основным массивом. Обвалам способствуют: разрушение горных пород процессами вывет­ривания, подрезка наклонных пластов при устройстве земляного полотна, трещиноватость горных пород как естественная из-за тектонических нарушений, так и вызванная применением при строи­тельстве массовых взрывов, расширение воды при замерзании в трещинах горных пород, сейсмические толчки и др.

Участки обвалов при изысканиях всегда целесообразно обходить. При невозможности этого за такими участками в процессе эксплуа­тации дороги должен осуществляться непрерывный контроль. Ра­бочие-верхолазы должны регулярно осматривать откосы и сбрасы­вать в периоды отсутствия движения крупные камни, начинающие терять устойчивость.

На участках, где обвалы и камнепады особенно вероятны, для защиты от падения мелких камней около дороги устанавливают на склонах металлические удерживающие решетчатые щиты или за­вешивают откос сеткой из толстой проволоки (d = 3 мм) с ячейкой 6x5 см.

Для защиты от крупных камней около дороги устраивают улав­ливающие рвы с валом пли улавливающие стенки. Их размеры назначают по методу, предложенному проф. Н. М. Ройнишвили. Он основан на расчетах траектории движения камня, скатывающегося с подскакиваниями по склону с ломаным попереч­ным профилем. При определении скоростей вводят коэффициенты, учитывающие сопротивления, испытываемые камнем при движении, и потери энергии при ударах. Улавливающая стена рассчитывается на удар камня.

На дорогах с интенсивным движением на участках с камне­падами в некоторых случаях приходится строить защитные га­лереи.

Рис. Схема защиты дороги, проходящей по шлейфу слабоподвижной осыпи, подпорными стенками. Цифры указывают последовательность возведения стенок

Рис. Улавливающие валы и стенки:

а — улавливающая стенка у бровки дороги; б — улавливающий ров с валом в пределах пологого участка косогора (пунктиром показана траектория падения камней)