Земляне полотно на крутих і нестійких косогорах

Крутими вважаються косогори з уклонами крутіше 1:5 при зведенні насипів із скельних ґрунтів, крутіше 1:3 при насипах із дисперсних ґрунтів, а також косогори з уклонами від 1:5 до 1:3, якщо низовий укіс має висоту понад 12 м.

Нестійкими косогорами вважаються місця активних процесів на схилах у виді зсувів.

В розглядуваних умовах застосовують комплекс заходів, спрямованих на забезпечення стійкості насипу на косогорі проти можливого зміщення по основі, а в зоні розвитку зсувів ці заходи ув’язуються з протизсувними мірами, що здійснюються різними організаціями.

До комплексу заходів, спрямованих на забезпечення стійкості насипів на крутих косогорах і на захист від зсувів входять:

- відведення поверхневих вод і захист від інфільтрації поверхневої води в ґрунт;

- регулювання стоку підземних вод;

- агролісомеліоративні заходи;

- побудова підтримуючих споруд і інші.

Для насипів використовують дренуючі ґрунти або місцеві глинисті, якщо доцільність їх використання обґрунтована техніко-економічними розрахунками.

Для збереження стійкості косогору кавальєри біля виїмок розміщують тільки з низової сторони виїмки, а при можливості біля підошви схилу.

Відведення поверхневих вод здійснюється за допомогою канав, лотків і т. д.

На косогорах з місцевими пониженнями рельєфу, необхідна глибина канав може виявитись значною. В таких умовах будують канаву не повністю врізану в ґрунт або захисний вал.

Забезпечення стійкості насипів проти зміщення по основі досягають влаштуванням в необхідних випадках підпірних стін, упорних кам’яних призм, контрбанкетів, іноді контрфорсів.

Підпірні стіни (рис.) бувають кам’яні, бетонні і залізобетонні. За підпірними стінками для відведення води влаштовують дренаж із засипкою дрібним чистим гравієм або крупним піском. Щоб ґрунт верхньої частини насипу не зміщувався з дренажним заповнювачем, їх відділяють фільтруючим прошарком товщиною близько 10 см. Для випуску води з дренажа в стіни закладають спеціальні водовідвідні труби або залишають отвори.

Підпірні стіни споруджують секціями довжиною 10-20 м, між якими залишають наскрізні поперечні шви. Форму і розміри стін визначають розрахунками.

Упорні призми (рис.) в залежності від місцевих умов споруджують з викладанням каменів по зовнішній поверхні укосу або як насипну споруду. Крутизна укосу з насипного каменю приймається 1:1.3, а при побудові способом викладання каменю ─ 1:1. Для попередження проникнення матеріалу насипу в пустоти між каменями на поверхні внутрішнього укосу упорної призми відсипають проміжний шар з дрібного каменю, щебеню або інших дренуючих матеріалів.

Контрбанкети (рис.) як підтримуючі споруди знайшли широке застосування. Їх часто відсипають з того ж ґрунту, що й тіло насипу. Для стоку води основу контрбанкета планують з уклоном 0.01- 0.02 в сторону пониження рельєфу. Якщо ґрунт тіла насипу і контрбанкета практично водонепроникний, то для зменшення розмірів контрбанкета його врізають в косогор з уклоном основи в сторону насипу до 0.1. Розміри контрбанкета і крутизну польового укосу визначають за розрахунками стійкості.

Контрфорси (рис) є своєрідними підпірними стінами невеликої довжини але великого щостику, що входять в тіло насипу. Вони чергуються з ділянками насипу, що не мають підтримуючих споруд. З боку укосу насипу контрфорс прямокутний або розширюється вниз. За контрфорсом влаштовують дренаж з глухою дреною.

Розміри контрфорсів і відстань між ними визначають розрахунком, виходячи з умови, щоб контрфорс разом з ґрунтом насипу працював як одне ціле за рахунок сил тертя по контакту бокових стін контрфорсу з ґрунтом.

В глинистих ґрунтах можливе влаштування контрфорсів випалюванням ґрунту через горизонтальні або вертикальні свердловини.

Насипи на прижимах косогорів, біля підніжжя яких протікають річки, іноді споруджують замість напівнасипів або напіввиїмок.

Побудова колії на штучних полицях поза зоною підтоплення рікою не потребують спеціальних заходів для захисту її від розливу. Але на крутих косогорах навіть невеликі по товщині зрізки для влаштування укосу виїмки призводять до оголення великої площі. Механізована розробка ґрунту в цих умовах утруднюється або стає неможливою. Наступне укріплення таких укосів також трудомістке і дороге.

Більш вигідно в цих випадках перенести трасу до підніжжя косогору і відсипати насип з каменю в зоні підтоплення або безпосередньо в руслі ріки. Частину насипу, що знаходиться в зоні підтоплення, захищають берменою присипкою з крупного каменю.

При заляганні в основі насипу шару ґрунту з потоком води, а також при перерізанні водоносних шарів обов’язковим є перехоплення потоку ґрунтових вод дренажними пристроями. Ґрунтові води, що виходять на поверхню на місці основи насипу, також перехоплюють дренажами і відводять в сторону від земляного полотна на безпечну відстань.