Строительство и архитектура/4.
Современные строительные
материалы
Плужник Г.Н, Антонюк В.В.
Автомобильно-дорожный
институт ДВНЗ «ДонНТУ»
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Проведенное обследование откосов земляного полотна автомобильных дорог и
детальные исследования на некоторых из них показали, что откосы подвергаются
интенсивному преобразованию процессами водной эрозии, проявляющейся в виде
плоскостного смыва и ручейковой эрозии.
Плоскостной смыв возникает на
неукрепленных откосах земляного полотна, сложенного в основном
легкоразмываемыми лессовыми грунтами. Основной фактор развития плоскостного
смыва — атмосферные осадки, которые в зоне недостаточного увлажнения часто
выпадают в виде ливней. Смыв верхнего слоя грунта в основном происходит тогда,
когда дождевая вода, попадающая на откос, не успевает впитываться вглубь
земляного полотна.
Наблюдения показывают, что с
увеличением крутизны интенсивность эрозионных процессов возрастает. Наряду с
этим необходимо отметить, что ведущая роль в развитии процессов смыва и размыва
на откосах принадлежит несоблюдению технических норм строительства и правильной
эксплуатации дорог. Так, например, остающиеся после планировки на поверхности
откосов небольшие неровности со временем превращаются в глубокие промоины.
Среди факторов, вызывающих
развитие эрозионных процессов или способствующих их развитию, можно выделить
основные. К нам относятся- некондиционное строительство земляного полотна
(уплотнение ниже нормативного, плохая планировка поверхности откосов,
завышенная крутизна, неудачно применяемые противоэрозионные мероприятия);
метеорологические условия — быстрое весеннее снеготаяние, особенно на откосах
южной экспозиции и ливневой характер осадков; слабая противоэрозионная
устойчивость и неблагоприятные физико-механические свойства грунтов.
Таким образом, проблема оценки местной устойчивости откосов земляного
полотна требует методов решения, учитывающих особенности развития смыва и
размыва при эксплуатации автомобильных дорог. Опыт эксплуатации автомобильных
дорог показывает необходимость стационарных наблюдений, которые позволят
решать на высоком уровне как количественную, так и качественную оценку
противоэрозионной устойчивости откосов насыпей и выемок. Л. Г. Балаев и др. в
связи с этим отмечают, что никакие модели не могут заменить натурные исследования
[1]. Поэтому, при оценке местной
устойчивости откосов наиболее перспективным является комплексный подход с
использованием метода природных аналогов, который имеет ряд положительных
моментов. Во-первых, появляется возможность детально изучить на эксплуатируемых
наиболее характерных автомобильных дорогах механизм и закономерности развития
эрозионных процессов. Во-вторых, можно учитывать долю участия каждого из
природных, природно-антропогенных и антропогенных факторов
на развитие смыва и размыва. В-третьих, этот метод позволяет избежать
схематизации процессов, свойственной расчетным методам оценки местной
устойчивости. И наконец, можно широко использовать накопленный фактический
материал многочисленных натурных исследований, которые проводили и проводят
научно-исследовательские и проектные институты, а также дорожно-эксплуатационные
службы.
Мероприятия по предупреждению или снижению эрозионных воздействий при
строительстве автомобильных дорог можно разделить на три группы: 1) ликвидация
плоскостной эрозии; 2) предупреждение струйчатой эрозии; 3) борьба с оврагообразованием.
Борьба с плоскостной и струйчатой эрозией прежде всего
заключается в биологической защите откосов, которая может осуществляться
следующими способами: с помощью естественного дерна, травосеянием,
искусственными дерновыми коврами.
Материалы, обладающие вяжущими свойствами (битумные и латексные
эмульсии, битумно-латексные эмульсии, битумно-латексные смеси и др.), распыляются
по поверхности откосов, образуя водонепроницаемую пленку, сохраняя достаточное
количество влаги для прорастания семян.
К искусственным дерновым коврам
можно также отнести разработанные за рубежом текстильные материалы
(геотекстиль) с заделанными в них семенами растений и пропитанные питательными
составами. Так, в США применяются маты «энкамат», изготовленные из нейлоновых
сеток со специальными ячейками для заделки семян, а в Англии, Франции,
Австрии, Румынии — сплошной синтетический материал «нетезон», в который также
заделываются семена. Толщина «энкамата» 6,4—12,8 мм, причем при укреплении
верхних частей откосов применяются маты меньшей толщины, нижних, где скорость
стекающей воды выше, — большей. Толщина геотекстиля типа «нетезон» 1,5—2 см.
Важной задачей является правильное укрепление дорожных
водоотводных сооружений. При расчетах укрепления водоотводных канав следует
учитывать, что не размывающая скорость потока зависит не только от типа
укрепления (одерновка, каменная наброска, мощение, сборный или монолитный цементобетон),
но и от глубины воды, формы поперечного сечения канавы, турбулентных
характеристик потока и др.
Литература:
1. Балаев Л. Г., Когина П. Я.,
Марков Е. С. и др. Натурные исследования — основа технических решений и
прогнозов в мелиорации//Гидротехника и мелиорация. 1978.№ 1. С. 2—6.
2. Евгеньев И. Е., Савин В.В. Защита
природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог.
М.: Транспорт, 1989. С118.