Инженерная подготовка территорий овраги

Лекции для студентов

Инженерная подготовка городских территорий — Инженерная подготовка территорий, расчлененных оврагами

• Инженерная подготовка городских территорий
• Природные условия территорий
• Градостроительная оценка природных условий
• Cхема основных природных условий городской территории
• Схема инженерной подготовки города
• Организация стока поверхностных вод на городских территорий
• Назначение водоотводной системы в городах
• Три основных случая формирования поверхностного стока на городских территориях
• Системы водоотвода в городах
• Проектирование водосточной сети в плане
• Конструктивные решения сети открытых водостоков
• Элементы сети закрытых водостоков
• Гидрологический расчёт коллекторов водосточной сети
• Гидравлический расчёт коллекторов
• Защита городских территорий от подтопления
• Классификация подземных дренажей
• Площадной (систематический) дренаж
• Конструкции дренажей
• Дренажи специального типа
• Проектирование дренажных систем
• Расчёт дренажных систем
• Основные причины затопления территорий
• Методы защиты территории от затопления и их проектирование
• Обвалование территорий
• Укрепление берегов
• Одежды откосных берегоукреплений
• Инженерная подготовка территорий, расчлененных оврагами
• Градостроительная оценка территорий с оврагами
• Запруды
• Инженерная подготовка территорий с оползневыми явлениями
• Задачи инженерной подготовки оползневых территорий
• Инженерные мероприятия по борьбе с оползневыми явлениями
• Механическое удерживание земляных масс
• Дренирование подземных вод на оползневых территориях
• Берегоукрепление оползневых склонов

Инженерная подготовка территорий, расчлененных оврагами

В помощь тем, кто строится на оврагах. Как снизить стоимость этих работ.

Причины оврагообразования

С геологической точки зрения образование оврагов является следствием струйчатой эрозии, вызванной периодической деятельностью воды. Во время снеготаяния и обильных дождей потоки поверхностных вод постепенно образуют на склонах поверхности вытянутые промоины — овраги, называемые еще депрессиями рельефа.

Явление размыва поверхности зависит от многих факторов, в первую очередь от геологического строения территории и интенсивности выпадения осадков. Наиболее сильному размыву подвержены лёссовидные и глинистые грунты. Отсутствие растительности и расчлененный рельеф усугубляет разрушительную деятельность воды.

В развитии оврагов могут участвовать и грунтовые воды, которые вскрываются при врезании дна и склонов оврага в толщу водоносных пород. Грунтовые воды способствуют нарушению устойчивости откосов в местах выхода их на поверхность и, суммируясь с потоком поверхностных вод, дальнейшему интенсивному росту оврага.

Стратегическое планирование развития территорий: понятие, приоритеты и инструменты

Овраги могут быть следствием хозяйственной деятельности человека. Бессистемная разработка грунта на склонах и у их подножья, неорганизованный сброс отработанной воды, утечки из канализационных и водопроводных сетей являются причинами оврагообразования.

Рис. 33. Схемы продольного и поперечных профилей оврага:

а, б, в — соответственно верхняя, средняя и устьевая части с уклонами

Рост оврага в длину ограничен водоразделом в его вершине и базисом эрозий в нижней части — отметкой дна, равной горизонту воды водоема в устье.

Продольный профиль дна оврага имеет неодинаковый уклон. Его величина уменьшается от вершины к устью (рис. 33). В верхней части дно оврага почти отвесно, а поперечное сечение представляет щель, расширяющуюся кверху.

В средней части продольный уклон еще достаточно велик, а поперечное сечение имеет трапециевидную форму. В нижней части продольный уклон уменьшается по сравнению со средней частью, достигая минимальных величин в устье. Поперечное сечение на низовом участке сохраняет форму трапеции, боковые склоны уполаживаются и могут приближаться к устойчивому очертанию.

Параметры продольного и поперечного профиля зависят от стадии развития оврага. Затухшие, рост которых закончен, характерны стабильными размерами сечения и обычно покрыты растительностью. Повторная активизация роста такого оврага возможна только при понижении базиса эрозии.

Наиболее опасны для прилегающей территории действующие овраги, особенно с крутыми склонами, лишенными растительности. В этих случаях происходит нарушение устойчивости склонов оврага, которое проявляется в виде оползней, обвалов и сплывов.

Причинами потери устойчивости крутых склонов являются внутренние или внешние силовые воздействия, вызывающие нарушение естественного равновесия откоса. Эти воздействия могут быть связаны с размещением вблизи склона зданий и сооружений, изменением гидродинамических сил фильтрационных потоков, уменьшением пассивного давления подошвы склона и другими факторами.

Очертания поверхностей скольжения при оползневых подвижках обычно криволинейны, хотя для склонов, сложенных разнородными по свойствам грунтами, на границах слоев эта поверхность нарушена изломами. В ряде случаев склоны могут разрушаться в основании, что происходит, когда несущая способность обнажаемого нижнего слоя меньше верхнего.

В плане овраги образуют различные формы, соответствующие топографии местности. Нередко они имеют многочисленные боковые ответвления—отвершки, представляющие собой овраги в начальной стадии развития.

Источник

Инженерная подготовка и благоустройство оврагов

Расположенные на территории города овраги преимущественно не активные, с задернованными и стабилизированными склонами. Глубина вершин оврагов не превышает 1-2 м и увеличивается до 5-6 м, а в отдельных случаях и до 15-20 м в их устьях. По дну некоторых оврагов протекают ручьи.

Во многих оврагах сток ручьев зарегулирован земляными плотинами с организацией прудов.

Проектом планировки территории оврагов отводятся, в основном, под зеленые насаждения. Отдельные отвершки, расположенные в районах капитальной застройки, промышленной зоны или под проектируемыми дорогами, засыпаются.

Во избежание роста оврагов намечается тщательная организация поверхностного стока на прилегающих территориях, перехват дождевых и талых вод и организованный отвод их, минуя овраги, или сброс в овраги с устройством водосбросных сооружений. В тех случаях, когда трудно предотвратить поступление в овраги поверхностных вод с прилегающих территорий, отвод воды в тальвегах оврагов, во избержание их углубления и обрушения откосов, предусматривается по бетонным лоткам прямоугольного сечения шириной 1-1,5 м, глубиной до 1,0 м. В тех случаях, когда в овраги намечается сосредоточенный сброс поверхностных вод, по тальвегам возможно устройство запруд высотой 1-2 м из местных материалов.

Запруды, снижая скорости течения, будут способствовать выпадению наносов и осветлению воды, а также обеспечат защиту дна от размыва. Для защиты склонов оврагов от размыва грунтовыми водами предусматривается каптаж выклинивающихся грунтовых вод и отвод воды в тальвег оврага по бетонным лоткам.

На отдельных незакрепленных участках склонов с большой крутизной намечается уполаживание откосов оврагов с заложением 1:2 и укрепление их одерновкой и посадками деревьев и кустарников. Для посадок по склону рекомендуется применять древесно-кустарниковые породы с широко развитой корневой системой, способной проникать на большую глубину.

В качестве профилактических мероприятий необходимо в оврагах применять организационные ограничения: запрещение вырубки леса, выпас скота.

Овраги – продукт эрозии, т.е. размыва пород временными потоками воды, образующиеся в результате атмосферных осадков.
Быстрее размываются глинистые грунты. Росту оврагов способствует: физические свойства грунтов, отсутствие растительности на водоразделах и склонах, неровности рельефа, наличие трещин в толще грунта, деятельность человека, большое количество выпадающих атмосферных осадков. Являются природной дренажной системой.

Отрицательное воздействие: затрудняется планировочное решение города, происходит потеря ценных земель, сложность прокладки инженерных коммуникаций, затрудняется связь между отдельными частями города, необходимость возведения мостов и земляных дамб, разрушаются здания и сооружения в момент развития оврагов, чрезмерно осушаются приовражные территории, что отрицательно влияет на зеленые насаждения, ущерб городскому хозяйству.
Верховье оврага – исток. Устье – место его впадения в водоем. Базис эрозии – глубина оврага, определяемая уровнем воды в водоеме. Лощина – долина с пологими склонами.

Балка – лощина заросшая травой.
Виды оврагов:
— донные: размыв идет по дну оврага;
— береговые: размываются боковые склоны балок или рек.
По конфигурации:
— ствольные;
— разветвленные: чаще два ствола с общим устьем;
— древовидные: сложная конфигурация и большие площади.
По характеру процесса:
— действующие;
— затухающие;
— засыпанные.
Мероприятия по защите от оврагов:
1 стадия: поверхностный водоотвод, заравнивание промоин, посадка трав (прекращение вырубки).
2 стадия: те же мероприятия, но в большем объеме, укрепление дна и устройство конструкции, задерживающих твердые фракции.
3 стадия: те же мероприятия, а так же устройство продольных плитневых оград с забивкой их землей, облесение склонов.
4 стадия: посев трав, кустарников и деревьев.
Лесопосадки: расстояние от бровки оврага до лесополосы 4-5 м, ширина приовражной лесополосы 12-24 м, в вершинах оврага ширина лесополосы в 1,5 раза больше чем основная. Требования при выборе растений: развитая коревая система, неприхотливость и производительность, вегетативное размножение. В глубоких оврагах середину дна от 1,5 до 3 м следует оставлять не облесенной, верхние и средние части склонов сложны для посадок из-за отсутствия питательных веществ и чрезмерной сухости, специальные мероприятия для защиты лесопосадок.
Искусственные сооружения
Типы гидротехнических сооружений: водозадерживающие сооружения: валы-каналы, террасы, валы-террасы. Их задача – задержание поверхностного стока. Водонаправляющие сооружения: водонаправляющие валы, валы-распылители, каналы-распылители. Их задача регулировать водные потоки, путем изменения их направления и распыления. Водосбросные: быстротоки, перепады и водосбросы.

Водосбросы делятся на шахтные, трубчатые и консольные. Их задача обеспечить безопасный и организованный сброс вод на дно оврагов. Донные сооружения: донные запруды, донные перепады и пороги.

Их задачи: уменьшение скоростей потока, повышение шероховатости русла, задержание продуктов выноса в пределах оврага, расширение дна оврага, прекращение дальнейшего размыва и углубление дна.
Уполаживание и террасирование склонов.
Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм.
Засыпка или намыв. Наиболее эффективна засыпка на оврагах каньонного типа. Начинается засыпка с верховых участков, засыпают ярусами с послойным уплотнением.

Обязательно по дну прокладывается водосборная труба (водосборный коллектор, а иногда дренажный коллектор, если нужно понизить угв на прилегающих территориях).
Организация поверхностного стока – устраивается во всех случаях. Эффективны головные дренажи.
Использование оврагов для градостроительных целей. Варианты: сохранение оврага и исключение территории из общей площади города, проведение мероприятий для стабилизации оврага и исключение территории, использование заовраженных территорий после проведения специальных мероприятий, использование территорий после проведения обычных мер по благоустройству.
Использование оврагов: сооружение парков и садов, искусственные водоемы, устройство зданий и сооружений (после стабилизации и при крутизне склонов не более 20°, только свайные фундаменты), городская магистраль.
5)Оползни и противооползневые мероприятия.

Методы борьбы с оползнямиустанавливают на основе тщательного изучения природных физико-геологических условий, уяснения основных причин неустойчивости и аналитических расчетов предельного равновесия рассматриваемых массивов грунта.

В практике в качестве основных противооползневых мероприятий применяются:

• организация стока поверхностных вод в зоне оползней и прилегающих к ней территорий;
• дренирование подземных вод путем сооружения различных дренажных систем;
• уменьшение внешних нагрузок;
• уполаживание откосов и пригрузка их с помощью контрбанкетов;
• ограждение откосов и защита их от подмыва и размыва проточными водами рек или волнами морей, водохранилищ;
• зеленые насаждения по верху откоса и оползневом откосе;
• искусственное закрепление масс оползневого тела;
• искусственные сооружения для удержания грунтовых масс.

Такие мероприятия осуществляются:

• с помощью вертикальной планировки и производства земляных работ;
• путем устройства дренажных сетей;
• применением агролесомелиоративных мер;
• с применением подпорных стен, волноломов, свай и др.

Применяемые в борьбе с оползнями мероприятия разработаны и выбор их определяется причинами возникновения оползней.

Источник

Инженерная подготовка территорий, подверженных оврагообразованию

Цели и задачи
Цель: изучить проблему оврагообразованию в области
инженерной подготовки территорий.
Задачи:
1. Выявление причин возникновения оврагов.
2. Рассмотрение возможных опасных последствий при
образовании оврагов.
3. Разработка и принятие мер по ликвидиации причин
образования оврагов:
1) Функциональная реорганизация;
2) Террасирование склонов оврагов;
3) Организация отвода поверхностных вод;
4) Закрепление грунтов;
5) Устройство инженерных сооружений.

Определения и термины
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений
Схема инженерной защиты
Эрозия почвы
Капельная эрозия
Линейная эрозия
Склоновая эрозия
Противоэрозионные сооружения и мероприятия
Грунтовые воды

1. Струйчатая эрозия
2. Влияние грунтовых вод
3. Антропогенное воздействие
4. Внутренние и внешние силовые воздействия
Основной причиной оврагообразования
является струйчатая эрозия, вызванная периодической деятельностью воды (снеготаяние, дожди, влияние поверхностных вод).

Особенности образования оврагов
Продольный профиль дна оврага имеет неодинаковый уклон. Его величина
уменьшается от вершины к устью.
В верхней части дно оврага почти отвесно, а поперечное сечение представляет
щель, расширяющуюся кверху.
В средней части продольный уклон еще достаточно велик, а поперечное сечение
имеет трапециевидную форму.
В нижней части продольный уклон уменьшается по сравнению со средней частью,
достигая минимальных величин в устье.
Поперечное сечение на низовом участке сохраняет форму трапеции, боковые
склоны выравниваются и могут приближаться к устойчивому очертанию.

Опасность оврагообразования
1. Расчленение территории города.
2. Осложнение связи микрорайонов с центром города.
3. Увеличение затрат на проектирование и эксплуатацию территории.
4. Необходимость сооружения мостов и других сооружений в связи с переходом
оврагов.
5. Возможное разрушение зданий, сооружений, дорог и подземных коммуникаций
города при росте оврагов.
6. Осушение территории, прилегающей к оврагам, вызывающее понижение
влажности почвы.
7. Засорение русел рек и долин выносами грунта из оврагов.

Инженерные решения
Устройство инженерных сооружений
Размещение лесопосадок в сочетании
с водоотводящими валами-канавами
Противоэрозионные технические сооружения
Поперечные профили водозадерживающих
и водоотводящих валов сооружения

Заключение
1. Основные причины оврагообразования — струйчатая эрозия и влияние водных потоков (размыв
почвы, дожди, снеготаяние, движение грунтовых вод).
2. Чем опасны овраги? – развитие оврага приводит к изменению рельефа, вследствие чего возможны
разрушение зданий, сооружений, разрыв подземных и иных инженерных коммуникаций, осушение
территории, а также засорение русел рек и равнин выносами грунта.
3. Основные инженерные решения по ликвидации и устранению последствий оврагов:
3.1. — террасирование склонов;
3.2. — организация отвода поверхностных вод;
3.3. — укрепление грунтов;
3.4. — устройство специальных инженерных сооружений, а именно:
а) противоэрозийных технических сооружений;
б) размещение лесопосадок;
в) устройство водоотводящих канав;
г) устройство водозадерживающих и водоотводящих валов.

Источник