uchebnik30

Особенно ощутимы убытки от прохожде­

ния селей на высокопродуктивных зем­

.lЯХ - чайных и табачных плантациях,

виноградниках.

Значительный вред селевые потоки

приносят городам и населенным пунктам,

расположенным в горных и предгорных

районах на трассах схода селей. Так, селе­

вой опасности подвергаются Алма-Ата,

Ереван, Душанбе, Ашхабад, Андижан и

другие крупные города, не раз испытав­

шие на себе разрушительное действие се­

.1ей. Особенно селеопасна Алма-Ата, ко­

торая за сравнительно короткое время

трижды испытывала разрушительное дей­

ствие селей. Памятен день, когда в июле

1973 г. сель объемом более 5 млн м3 гря­

зекаменной массы понесся на Алма-Ату.

Город был спасен от катастрофы соору­

женной направленным взрывом высотной завальной плотиной.

Условия образования селевых пото­

ков. По составу селевой массы различа­

ются водокаменные, грязевые и грязека­

~!енные потоки, а по физическим ти­ пам - несвязные и связные. В несвязных селях транспортирующей средой для

твердых составляющих является вода, а

в связных - водагрунтовая смесь

(рис. 53). В отличие от обычных потоков

сели движутся отдельными валами или

волнами, что обусловлено как механиз­ мом их образования, так и возникнове-

а)

Рис. 53. Структурная модель селевого потока:

а - иесвязаиный селевой поток; б - связный селевой

поток (грязевой); в - связный камеино-грязевой поток

Высота валов может быть различной -

от 4-5 м до 20 и даже 80 м. Плотность

селевых потоков колеблется в широком

диапазонеот 1100 до 2500 кгjм3.

Селевые потоки движутся со скорос­

тью до 10 м/с и более. Объемы выносов

могут достигать сотен тысяч, а иногда и

миллионов кубометров при массе пере­ носимых обломочных материалов до

100-200 т. Селевые потоки характеризу­

ются нестационарным движением и но­

сят, как правило, лавинный характер, причем своим передним фронтом они не

обтекают препятствия, а оказывают на

них ударное воздействие.

Формирование селей в определенном

горном районе возможно при трех основ­

ных условиях: наличие на склонах и в

руслах достаточного количества продук­

тов разрушения горных пород, которые

могут составить твердую часть селевого

потока; наличие достаточно большого

стока, т.е. количества воды для смыва,

сноса и перемещения рыхлообломочного

материала; сильно расчлененный рель­

еф - наличие больших уклонов, крутых склонов, русел, что обеспечивает движе­ ние значительных объемов водно-грунто­ вых масс с большими скоростями. Поми­

мо этого на возможность формирования

селевых потоков оказывают влияние по­

чвенно-грунтовые, гидрогеологические,

ботанические, антропогенные и другие

факторы.

Участки территорий, где формируют­

ся селевые потоки, называются селевы­

ми очагами или селевыми водосборными бассейнами. Селевой водосборный бас­

сейн разделяется на три зоны: 1) зона

питания селевого потока водной и твер­

дой составляющими, или зона селеобра­ зования, может быть рассредоточена по

склонам, занимая значительную пло­

щадь, что в основном характерно для во­

досборов, склоны которых сложены лег­

ковыветриваемыми и легкоразмываемы­

ми породами, может размещаться на не­

большой территории, например в виде

ледниковых марен, может также распо-

Лавина - это снежный обвал, быст­

рый сход с горного склона снежного по­ крова под действием силы тяжести. Ла­

вину характеризуют пришедшие в дви­

жение и скользящие по горному склону

массы снега. Сходу лавин подвержены

горные территории - Кавказ, Хибины, горы Средней Азии, Южной Сибири, За­ байкалья, Дальнего Востока, Северо-Во­

стока и др. Скорость лавин достигает

30-100 м/с, объемы вовлекаемого сне­ га - от сотен до миллионов кубических

метров. Падение снежных масс нередко сопровождается воздушной волной, спо­

собной разрушить капитальные сооруже­

ния, вызвать значительные человеческие

жертвы.

Возникновение лавин возможно во

всех горных районах с устойчивым снеж­

ным покровом. Сход лавин обусловлен

перегрузкой снегом склонов во время ме­ телей или вследствие малой силы сцеп­

.1ения между свежим снегом и подстила­

ющей поверхностью в течение первых

2суток после окончания снегопадов (су­ хие лавины); появлением между нижней

поверхностью снега и поверхностью

склона водной прослойки во время отте­

пелей и дождей (мокрые лавины); фор­ ~шрованием в нижней части снежной

толщи рыхлого слоя из кристаллов глу­

бинной изморози.

В зависимости от характера движе­

ння снега можно выделить три типа ла­

вин: 1) осовы (снежные оползни), движу­

щиеся по всей поверхности склона вне

русел; 2) лотковые лавины, идущие по

.южбинам, логам и эрозионным бороз­ дам; 3) «прыгающие>> лавины - свобод­

но падающие по уступам массы снега.

много выше, чем в самых сильных мете­

лях, но район ее действия ограничен на

площади до 1 км2.

Для архитекторов и строителей важ­

но знать так называемую дальность выб­

роса лавин, поскольку при этом нетруд­

но определить зону безопасного отдале­

ния построек от лавинного очага. Даль­

ность выброса лавины - расстояние, из­

меренное по горизонтали от линии ее от­

рыва до границы распространения кону­

са выноса. Обычно снег начинает со­

скальзывать не на самой вершине скло­

на, а на 30-50 м ниже, где образуется

линия отрыва сошедшей лавины от вы­ шележащего снежного покрова. Если

превышение точки отрыва лавины над

точкой ее остановки принять за h, то максимальная дальность выброса лавины L = h ctg а, где а - угол между линией,

соединяющей точки отрыва лавины и точки ее остановки, и ее горизонтальной

проекцией. Остановка лавины обычно бывает приурочена к пологому выходу

лога в долину или ущелье, поэтому пре­

вышение почти не зависит от дальности

выброса, для определения которого дос­

таточно знать только а.

Наиболее важная задача при освое­

нии лавиноопасных районов - прогнози­

рование схода лавин. Факторы лавинной

опасности многочисленны: угол склона с

горизонтом, высота снежного покрова на

склоне, характер поверхности склона и

снега, интенсивность и продолжитель­

ность снегопадов, направление и сила

ветра, дожди при оттепелях и др. Лави­

ноопасными считаются склоны, состав­

ляющие с горизонтом угол 25-55°. Снег

на склонах удерживается силами сцепле­

ные службы, станции и пункты. Эти службы следят за состоянием снежного покрова на особо опасных горных скло­ нах и разрабатывают меры предосторож­

ности в лавиноопасный период.

К профилактическим мероприятиям

относится, например, противалавинная

сигнализация на железных дорогах, в ча­

стности проволока, протянутая поперек

возможного пути прохождения лавины.

При разрыве проволоки включается ава­ рийное реле, и на светофорах, ограничи­ вающих опасный участок, загорается красный свет.

Нередко прибегают к искусственно­ му обрушению снега со склона с помо­

щью подрывных устройств или артилле­

рийского (минометного) обстрела верх­

них участков склона. Снаряды и мины

при этом укладываются сверху вниз в

шахматном порядке. Вместе с тем имеют­

ся сведения о том, что подобные обстре­

К основным защитным средствам от­

носятся лавинорезы (большие клинья из

прочного материала, сооруженные непос­

редственно перед защищаемым объек­

том), тормозящие стенки и клинья, за­

держивающие и направляющие стенки 11

дамбы, эстакады (для пропуска снежной

массы), навесы, лавинапуски и галереи.

Самые надежные и дорогие лавино­

защитные сооружения - эстакады, лави­

напуски и галереи. Их строят обычно по

индивидуальным проектам со строгю1

учетом местных особенностей и рассчи­

тывают на динамическое воздействие

транзитного потока. Основное назначе­

ние этих капитальных сооружений -

пропуск лавины под объектом или над ним (рис. 55).

Комплексные противалавинные со­

оружения представляют собой комбина­

ции предупреждающих и защитных уст­

ройств. Например, на верхней части

735

Рис. 55. Противолавиииаи галерея 11а железиой

r!opute

.1упреждающие сооружения, а у подно­

жья - задерживающие стенки. Нередко

лвннозащитные сооружения создаются

как дополнительные меры даже при

сп.юшной и вполне надежной застройке

СК.10НОВ.

Выбор противалавинных мероприя­

шй зависит от местных условий и в каж­

.10~1 отдельном случае должен быть обо­

снован соответствующими технико-эко­

но~шческими расчетами.

Глава 8. Инженерная

подготовка территории

в особых условиях

торий практически во всех природно­

климатических зонах страны, имеются

условия, присущие лишь некоторым,

хотя и весьма обширным районам - веч­ ная мерзлота, заболоченность, сейсми­

ческие явления и др. Инженерная подго­

товка территории (как и собственно

строительство) в этих районах имеет су­

щественные особенности.

Торфяники и болота, занимающие

почти половину территории страны, ос­

ложняют строительство зданий и соору­ жений, прокладку инженерно-техничес­

ких коммуникаций, благоустройство на­

селенных мест. Инженерная подготовка

в этих условиях приобретает особо важ­

ное значение и связана с производством

земляных работ в исключительно боль­ ших объемах. Инженерная подготовка и

строительство в зоне многолетней (веч­

ной) мерзлоты осложнены необходимос­ тью сохранять геокрилогические особен­ ности местности, что вызвало необходи­ мость разработки специальных методов

освоения территории в условиях много­

летнемерзлых грунтов.

Строительство в районах распростра­

нения землетрясений также требует про­ ведения особых планировочных и конст­ руктивных мероприятий, способствую­

щих повышению устойчивости зданий и

сооружений, обеспечению более гибкой в

экстремальных условиях повышения

сейсмической активности и возможных ее последствий планировочной структу­

ры городов и других населенных мест.

Карстовые явления, дюны и барханы

распространены не столь широко, но

тоже локализованы в определенных рай­

онах страны, что также позволяет гово­

(Западно-Сибирский нефтегазовый тер­

риториально-производственный комп­ леке, зона Байкало-Амурской железнодо­ рожной магистрали и др.) и новое строи­ тельство в них (Сургут, Нижневартовск, Нефтеюганск, Тында и др.) определяют

сложность и соответствующие масштабы работ по инженерной подготовке терри­ тории в особых условиях.

8.1. Освоение заболоченных и

заторфованных территорий

Болотами называют территорию, где

избыточное увлажнение способствовало

развитию характерной растительности и

процессу формирования торфа. Заболо­ ченные земли - территории, избыточ­

ное увлажнение которых привело к раз­

витию влаголюбивой растительности и первым стадиям торфообразования. Та­ ким образом, заболоченность террито­ рии является начальным этапом образо­ вания болота.

Основные показатели, характеризую­

щие заболоченные территории: длитель­ ное стояние грунтовых вод на глубине менее 0,5 м от поверхности; наличие бо­

лотной растительности, неразложившей­ ся органической массы (торфа) и аморф­

ного перегноя.

При мощности слоя торфа более 0,5 м эти территории относятся к болотам или

торфяникам, а при меньшем слое тор­

фа - к минеральным болотам, заболо­

ченным лесам, лугам, тундрам или к за­

реувлажнение земель может происходить

врезультате выклинивания подземных

вод, затопления низин речным стокш1

(тростниковые и крупноосоковые боло­

та), а также при чрезмерном орошении

земель.

Причинами образования заболочен­

ных территорий являются следующие природные факторы: значительное ко­ личество атмосферных осадков; плоский рельеф территории или наличие замкну­

тых низин, затрудняющих или делаю­

щих невозможным сток поверхностных

вод, высокое стояние грунтовых вод, не­

глубокое залегание водоупорных плас­

тов, препятствующих оттоку грунтовых

вод; смена уклонов местности, создаю­

щая возможность выклинивания под­

земных вод на поверхность; почвенные

биологические процессы, связанные с условиями, неблагаприятными для раз­ ложения растительных остатков; глубо­

кое промерзание грунтов и медленное

их оттаивание.

Образованию заболоченностей и бо­ лот может способствовать и нерацио­

нальная деятельность человека. Так, при

дорожном строительстве насыпи желез­

ных и автомобильных дорог становятся

препятствием на пути движения ливне­

вых и та.:r1ых вод, стекавших ранее в ру­

чьи и реки. Запруженная низина забола­

чивается, и происходящее подтопление

может стать причиной гибели леса, при­

чем часто на значительных расстояниях,

Микроландтафт заболоченных тер­ риторий обусловливается условиями

водного питания, что в свою очередь

связано с определенными формами ре­

.1ьефа (рис. 56). На водоразделах при обильном питании атмосферными осад­

ка~!И могут образовываться верховые пли моховые болота ( 1). В случае, когда

верхние и средние части склонов реч­ ных долин получают увлажнение вслед­ ствие просачивания вод, поступающих со склонов, и выклинивания грунтовых

торфяньLit zрунтом: В - со слабой прослойкой; Г- со слабЬLIIи придонньLitи от.южения.11и; Д -то же, с раз­ жиженньш торфшt; Е - с разжиженным торфо.и; 1 - волокиистый zрунт: 2 -плотиый торфяиой lpyum; 3 -

раэжижеиный слой и прослой; 4 - минеральпае д~;о бо­

.юта

ность осушенных территорий ветровой

эрозии, возгоранию в засушливые годы,