Лекция трассирование в условиях селей, снежных обвалов, оврагообразования и в сейсмических районах

Селевые потоки. Сель — это внезапный горный поток, содержащий большое количество твердых включений. Сели возникают,в результате интен­сивных ливней (бурного снеготаяния) в бассейнах горных рек и сухих логов, имеющих крутые уклоны русел и склонов, с наличием больших масс почво-грунтов, подготовленных к смыву.

Для исключения вредного воздействия селей на железнодорожное полот­но и сооружения (размыв, завал, разрушение пути, закупорка подмостовых отверстий и т. д.) необходимо тщательное обследование горных бассейнов, а также выявление характеристик прошедших селевых потоков (структура ^лей, объемы и максимальные расходы селевых выносов, крупность твердых вкшоче-ний, абсолютные размеры потока, скорости движения, минимальные уклоны транзитного движения потока, его русловые характеристики).

При трассировании в селевых районах следует прежде всего рассмотреть возможность обхода селевых русел. При невозможности или технико-экономи­ческой нецелесообразности такого обхода пересечение селевого бассейна жела­тельно осуществлять выше зоны отложений наносов в суженном месте лога, где русло фиксировано высокими геологически устойчивыми берегами, позво­ляющими пересечь его одним мостовым пролетом без промежуточных опор.

Если повышение проектных отметок трассы на селе исключено, необходимо рассмотреть возможность пересечения селевого русла у подножья склонов с пропуском над железнодорожным полотном селевых потоков селеспуском.

Отверстия селеспускных сооружений в отличие от водопропускных отвер­стий должны рассчитываться не только на пропуск максимального расхода, но обязательно определяться исходя из абсолютных размеров максимальной вол­ны селя на подходном участке (ширина потока В и глубина Н).

Стеснение потока по ширине и подпор селя перед сооружением по высоте не должны допускаться. Исходя из указанных требований, не следует допускать применения труб при пересечении селевых русел. Желательно также избегать промежуточных мостовых опор в зоне возможных руслообразований селя.

При отсутствии резко выраженных русел на участке мостового перехода (при пересечении в зоне отложений, характеризующейся распластанностью рус­ла) необходимо создание искусственных русел шириной, идентичной размеру селепропускного отверстия.

При проектировании подходных регулирующих сооружений необходимо обеспечивать плавные их повороты в плане, осуществляемые под небольшим углом (не более 10—15°).

Проектируя мостовой переход, следует предусмотреть необходимые проти-воселевые мероприятия (задержание наносов выше перехода специальными на-носоуловителями, осуществление систем противоселевых запруд, агролесоме­лиоративные меры, направленные на закрепление стоков селевого бассейна и др.). Вопросы трассирования перехода через селевой бассейн, назначение селе-пропускных сооружений и противоселевых мероприятий должны рассматри­ваться комплексно с целью выбора наиболее рационального и технико-эконо-мически эффективного решения.

Снежные лавины и обвалы. При проектировании железнодо­рожной трассы на участках, опасных в отношении снежных лавин и обвалов, необходимо (при невозможности обхода лавиноопасного участка) предусмат­ривать меры по йадежной защите от них железнодорожного полотна.

Активной мерой является лесонасаждение на лавиноопасных склонах. Пассивными мерами защиты будут: устройство галерей с пропуском лавин и снежных обвалов над полотном, сооружение противолавинных козырьков •и навесов, оградительных снегозадерживающих стен на косогорах, а также сооружение на опасных косогорах систем снегозадерживающих железобетон­ных надолбов, сплошных ленточных или одиночных конструкций.

Районы оврагообразования. На участках с оврагообразо-ванием земляное полотно должно проектироваться по индивидуальным проек­там, учитывающим взаимное положение трассы и растущих оврагов.

Наиболее целесообразным является расположение трассы выше зоны овра­гообразования с проектированием мероприятий по прекращению их роста, а также в нижней части оврагов, где размыв тальвегов уже прекратился и не угрожает искусственным сооружениям и земляному полотну. В качестве искус­ственных сооружений на растущих оврагах рекомендуются мосты (однопролет-ные) с заложением опор ниже возможного базиса эрозии оврага.

При пересечении зоны оврагов необходимы меры для их закрепления в за­висимости от местных условий и результатов обследования. К таким мерам от­носятся: обвалование приовражной зоны; перехват воды водоотводными кана­вами; лесонасаждение в приовражной зоне; устройство каменных барьеров на склонах бассейна; устройство водоспусков, укрепленных лесонасаждениями;, сооружение систем запруд, аналогичных противоселевым; применение габио­нов, мощение и другие типы донных укреплений; косогорные водоспускные сооружения (лотки-быстротоки, шахтные водосбросы, консольные водосбросы, одноступенчатые и многоступенчатые перепады).

Большое значение может иметь планировка, террасирование и уполажива-ние овражных откосов.

В некоторых случаях целесообразным может явиться пересыпка оврага, т. е. превращение его в водохранилище с расчетом земляного полотна как пло­тины и проверкой устойчивости других сооружений в связи с повышением уров­ня грунтовых вод.

Сейсмические районы. Трассирование в сейсмических районах ведется согласно нормам проектирования, где приведены карты сейсмического районирования территории. В процессе ин­женерно-геологической съемки геолог должен указать тектонические линии разломов, надвигов и другого рода смещений, появившихся в результате ранее бывших землетрясений, а также все малоустойчивые участки, в пре­делах которых земляные массы могут прийти в движение во время землетрясе­ния (осыпи, косогоры, грозящие оползнями и обвалами, оплывины, болота и т. д.).

При трассировании в районах I и II категорий сейсмичности (соответствен-гно VII—VIII баллов по шкале сейсмичности) следует придерживаться следую­щих правил:

в степных районах избегать болот, заросших озер и участков наносных грунтов, покрывающих основные породы;

удалять трассу от тектонических линий разломов, надвигов и другого рода остаточных деформаций, вызванных землетрясениями. Избегать конусов выно­са и районов перемежающихся горных пород;

в горных условиях: избегать крутых неустойчивых косогоров, грозящих оползнями и обвалами; обходить осыпи и оплывины; не располагать трассу вблизи края скалистых обрывов и у подножья крутых склонов. При необходи­мости пересечения горной цепи сложного изрезанного профиля наилучшим ре­шением является глубокий тоннель;

учитывать, что наибольшую сейсмическую безопасность гарантируют твер­дые скалистые породы, затем щебеночные и песчаные грунты, далее идут гли­нистые, мергелистые, лёссовые и разнородные суглинистые и, наконец, нанос­ные и насыпные земли, болота и заросшие озера; степень сейсмической устой­чивости грунтов снижается вместе с увеличением степени насыщенности их водой;

избегать на косогорах круче I: 2 при сейсмичности VIII баллов и более устройства насыпей и полувыемок-полунасыпей. Такие участки следует про­ходить эстакадами;

расчет устойчивости откосов, т. е. определение предельного угла откосов, производить с учетом вертикальной и горизонтальной составляющих корот-ко-периодных сейсмических колебаний

применять (при VIII баллах и более) подпорные и поддерживающие стенки из бетона и каменной кладки на растворе высотой не более 10 м. При высоте более 10 м стенки должны быть из железобетона. На косогорах круче 1: 1 в сейсмических районах устраивать подпорные стенки не рекомендует­ся. На косогорах 1:2 и круче основания подпорных стенок разделываются уступами;

не предусматривать тоннелей короче 200 м в нескальных характеризую­щихся подвижностью грунтах, особенно водонасыщенных; избегать устройства тоннелей в районах тектонических разрывов и в толщах оползневых горных склонов; проектировать глубину заложения тоннелей в нескальных грунтах не менее 30 м, считая от верха обделки; предусматривать предохранение самого тоннеля, его порталов и подходных выемок от обвалов путем освобождения примыкающих участков склонов косогоров от неустойчивых масс земли и учи­тывать предохранение от насыщения водой нескальных пород при расположе­нии тоннелей на глубине менее 50 м;

располагать опоры искусственных сооружений в горных условиях, как правило, на устойчивых материковых и скальных породах ненарушенной струк­туры; допускать в крайних случаях при относительно слабых грунтах свайные основания с уплотнением грунта; принимать в качестве типовых малых искусст­венных сооружений трубы сводчатой и рамной конструкций и арочные или рамные мосты, а также мосты висячей конструкции, проектировать пролетыжелезобетонных сводов и арок в VIII балльных районах, для однопролетных мостов не более 30 м, для многопролетных— не более 25 м, пролеты железобе­тонных балочных конструкций — не более 50 м при числе пролетов не бо­лее 4. В VII балльных районах допускаются пролеты железобетонных сво­дов и арок более 50 м.