Проектирование дорог в овражистых районах

Образование оврагов является результатом водной эрозии - процесса размыва почв и рыхлых подстилающих пород, стекающими со склонов потоками воды от дождей и таяния снега.

Эрозионные процессы начинаются при крутизне склона уже около 2⁰ , существенно развиваются при крутизне 10 ⁰

В процессе развития овраги проходят несколько стадий :

1. СТАДИЯ. На крутом участке склона происходит промоина треугольного поперечного сечения. Дно её практически параллельно поверхности земли.

2. СТАДИЯ. Происходит углубление промоины с уменьшением продольного уклона дна. У вершины создается обрыв высотой до 10 метров, промоины расширяется и становится в поперечном сечении трапецеидальной, к концу второй стадии в нижней части оврага вырабатывается плавный продольный профиль - транзитное русло

3 СТАДИЯ. Происходит дальнейший рост оврага по направлению к водоразделу и в результате подмывания и осыпания берегов, расширяется его поперечное сечение.

Ежегодный прирост оврага до 15 метров в длину.

Овраг развивается до тех пор, пока не достигнет грунтовых слоев не поддающихся размыву или пока питающий его водораздел не уменьшится до такой степени, что подмыв прекратится.

4. СТАДИЯ. Глубинная эрозия и размыв прекращается, овраг перестает расти, склоны принимают устойчивое очертание, овраг превращается в балку.

НАИБОЛЬШУЮ КРУТИЗНУ боковые склоны имеют у вершины. Длины оврагов могут быть до 15-20 км, глубиной до нескольких десятков метров.

ТРАССИРОВАНИЕ ДОРОГ В ЗОНЕ ОВРАГОВ

Выбор направления трассы в овражистой местности в значительной степени определяется положением населенных пунктов, между которыми прокладывается дороги и планом овражной сети.

При обходе оврага трассу располагают на расстоянии 50-100 метров от его вершины, обязательно предусматривая мероприятия по закреплению оврага. Располагать трассу в непосредственной близи к вершине, в зоне размыва нерационально, так как потребуются дополнительные работы по защите земляного полотна от размыва.

При направлении трассы вдоль речной долины не следует прокладывать дорогу по конусам выноса пересекаемых оврагов, где обычно наблюдается блуждание русла водотока. Наиболее целесообразно в данном случае пересекать овраги выше конуса выноса, предусматривая для упорядочивания подхода - устройства подходных русел и дамб, направляющих поток в отверстие моста.

При пересечении широких и глубоких балок иногда приходится развивать трассу по склонам, для уменьшения объемов земляных работ.

В овражистых районах, на участках дорог с большими продольными уклонами особое внимание следует обращать на укрепление боковых и водоотводных канав. В пылеватых и суглинистых грунтах обычная канава при размыве может превратиться в овраг разрушающий дорогу.

Для предотвращения и прекращения развития оврага необходимо проводить работы - снижение стока, закрепление вершины оврага и прилегающих площадей, закрепление его русел.

Наиболее интенсивно размывается вершина оврага - для замедления притока воды — система земляных валов, замедляющих сток, задерживающих его или распределяющих между несколькими руслами.

Для удержания протекающей воды на придорожной полосе иногда устраивают два-три водозадерживающих вала высотой до 2 метров и шириной по верху до 2.5 метра. Валы располагают вдоль горизонталей, загибая их конечные участки вверх по склону. Ближайший к вершине вал располагают на расстоянии до 15 метров. Может допускаться зарегулированный сток через водопропускные трубы на укрепленный склон. Чтобы перехватить всю воду и направить её в головной приемник устраивают направляющие валы. Сброс воды осуществляется по с помощью водосбросов, водобойных колодцев.

Также устраивают сооружения для борьбы с дальнейшим углублением оврага - с помощью запруд высотой не более 0.7 метров и перепадов, уменьшающих течение воды по дну оврага.

Также посадка у верховьев оврага деревьев и кустарников шириной не менее 15-20 метров. - дуб, ясень, береза, тополь, клен, сосна, акация, жимолость, смородина.

29. Проектирование а/д в горных условиях

Горный рельеф характеризуется значительной разностью отметок на коротком протяжении, крутыми склонами гор, глубокими извилистыми долинами рек, рельеф горных районов сильно расчленен и вызывает строительство большого количества искусственных сооружений

К трудным участкам горной местности относятся участки перевалов через горные хребты и участки горных ущелий со сложными сильно изрезанными или не устойчивыми склонами

В горных районах широко развиты следующие деформации горных склонов осыпи, оползни, сели, камнепады и др.

Горные районы характеризуются очень сложными природно-климатическими условиями, на каждые 100м подъема температура воздуха понижается на 0,5 градуса, количество осадков в горах возрастает на 40-60мм на каждые 100м высоты, уменьшается давление с высотой

Многообразие геологических разновидностей залегания пластов горных пород, могут быть сведены к нескольким типам:

- горизонтальные залегания мостов

- падение пластов в сторону склона

- падение пластов внутрь склона

Для дорог в горной местности характерны следующие случаи трассирования:

1. ход по долине горной реки в нижнем и среднем течении

2. подъем в верховьях реки к горному перевалу или переход в долину впадающей реки

3. выход на перевал с развитием трассы на крутом горном склоне

Для долинного хода характерны сравнительно малые продольные уклоны, однако извилистость горных склонов и большое количество впадающих в реку боковых потоков вынуждают трассировать дорогу в плане с большим количеством крутых малых радиусов

Дорогу проходящую в долине реки стараются располагать выше max уровня воды в реке, на таком расстоянии что бы исключить подмыв ЗП

В узких стесненных долинах ЗП иногда приходится размещать очень близко к водотоку, при этом устраивают прислонные насыпи которые отсыпают не посредственно в реку из крупных камней в плотную к скальному склону. С речной стороны откос ЗП необходимо укреплять от размыва

Существуют множество способов укрепления ЗП

- устройство берего укрепительных стен

- каменное или бетонная облицовка откосов с речной стороны упирающаяся в прочный фундамент

- применение бетонных тюфяков гибко связанных друг с другом которые укладывают на откос и опускаются на откос защищающие его от дальнейшего размыва

- укладка на откосах фигурных бетонных элементов

(Рис)

I – пересечение водотока в близи от места его впадения в реку по конусу выноса, этот вариант не удобен тем что в пределах конуса выноса поток разбивается на несколько блуждающих русел периодически меняющих свое положение, если существенно на период строительства русло перекрыть мостами то через некоторое время отверстия одних мостов начинают забиваться наносами, а у других возникают размывы которые могут привести к разрушению ЗП в таком случае устраивают много пролетные мосты с опорами глубокого заложения не боящиеся подмыва

II – пересечения боковой реки несколько выше конуса выноса в пределах транзитной зоны впадающего водотока где уклоны речной долины больше и отложения наносов нет. Не смотря на удлинение трассы и необходимость строительства большого моста удается получить трассу с большими радиусами кривых удобную для движения автомобилей

III – глубокий заход в боковую долину с целью уменьшения размеров искусственных сооружений и уменьшения объемов земляных работ на подходах к мосту

В этом случае ухудшается условия движения автомобиля из-за увеличения пути пробега и кривых малых радиусов при въезде на мост

IV – перенос трассы на другой берег речной долины связанных со строительством двух мостов