способ закрепления горных склонов от оползней

Формула изобретения

1. Способ закрепления горных склонов от оползней, включающий установку анкеров, заглубленных в несмещающийся грунт, отличающийся тем, что предварительно откапывают траншеи с поперечным и продольным расположением и образуют в плане клеточную систему, в которые укладывают сетку заанкерованную в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения раскрывающимися зонтиковыми анкерами, на сетку в почву высаживают траву, которую покрывают перфорированной пленкой и после прорастания корневой системы снимают, причем поперечные траншеи с уложенной в них сеткой имеют обратный угол наклона к линии поверхности рельефа, образуя террасы, и расстояние 1 между ними зависит от массы закрепляемого оползня.

2. Способ закрепления горных склонов от оползней по п.1, отличающийся тем, что ось анкерного троса совпадает с нормалью к поверхности рельефа или имеет небольшой угол отклонения , =0÷20°.

3. Способ закрепления горных склонов от оползней по п.1, отличающийся тем, что заглубление раскрывающегося анкера в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения, зависит от мощности удерживаемого пласта и колеблется от 2 до 10 м.

4. Способ закрепления горных склонов от оползней по п.1, отличающийся тем, что в качестве сетки может использоваться металлическая или другая сетка.

5. Способ закрепления горных склонов от оползней по п.1, отличающийся тем, что угол наклона траншеи с сеткой зависит от уклона поверхности рельефа и =20÷30°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к природоохранному обустройству горных и предгорных ландшафтов и может быть использовано для анкеровки оползневых склонов.

Известен способ возведения гибкого откосного крепления [1], у которого на подготовленном основании откоса уложено гибкое откосное крепление. Гибкое откосное крепление состоит из плетеной сетки, поверх которого укладывается высокопрочный бетон с облицовкой высокопрочным материалом. Гибкое откосное крепление закрепляется на откосе дамбы в узлах анкерами с раскрывающими оголовками. Недостатками данного технического решения являются:

- конструкция и способ ее строительства достаточно сложен и дорог;

- низкая эффективность при необходимости анкеровать на большую глубину.

Наиболее близким техническим решением является способ крепления из забивных свай [2]. Сваи или шпоны располагают в шахматном порядке и заглубляют в несмещающийся грунт на глубину не менее 2 м. Их помещают в предварительно прорезанные на склоне или у его подножья скважины. Недостатками данного технического решения являются:

- способ строительства такого крепления достаточно сложен и дорог;

- не полностью используются несущая способность материалов крепления;

- много используется техногенного материала, что отразится на экологическую обстановку.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности защиты откоса от оползания.

Поставленная цель достигается тем, что в коренной породе отрываются траншеи, взаимно перпендикулярно расположенные в плане. Ниже поверхности скольжения в траншеи заглубляется на требуемую глубину раскрывающийся зонтиковый анкер, прикрепленный к тросу (фиг.1, 2). Для заглубления раскрывающегося зонтикового анкера используются специальные механизмы. Трос прикрепляется к сетке уложенной на дне траншей, имеющих поперечное расположение. Количество анкеров зависит от требуемой силы закрепления, которая может определяться в результате расчетов (фиг.3). Поперечно уложенные полосы соединяются между собой продольными перемычками, и образуется клеточное в плане крепление. В траншею засеивается трава с корневой системой, которая крепко срастается с сеткой, по мере роста корневой системы. В качестве сетки может использоваться плетеная металлическая либо другая сетка с высокими прочностными характеристиками. Раскрывающийся зонтиковый анкер состоит из лепестков, которые раскрываются в результате опускания колец, соединенных раскосами через шарниры при подъеме раскрывающегося анкера вверх. К лепесткам с наружной стороны закреплена стеклоткань, которая при раскрытии приобретает коническую зонтиковую форму (фиг.4, 5). В результате раскрытия зонтикового анкера значительно усиливается степень закрепления анкера в грунт. Ось установки троса совпадает с нормалью к поверхности рельефа или имеет небольшой угол отклонения , =0÷20° (фиг.6). При такой установке, даже при незначительном смещении оползня, трос работает только на растяжение, и это позволяет в максимальной степени использовать его несущую способность.

Поперечные траншеи с уложенной в них сеткой имеют обратный уклон к линии поверхности земли, образуя террасы. Поэтому водный сток создает в них подпор и снижается скорость потока по склону, что уменьшает эрозию. Расстояние l между поперечными траншеями зависит от массы оползня и может определяться расчетами из условия обеспечения устойчивости. Чем больше вес оползня, тем гуще необходимо устанавливать поперечные сетки. Продольные сетки связывают поперечные между собой и придают конструкции цельность и прочность.

Глубина заглубления раскрывающегося зонтикового анкера в несмещающийся грунт от поверхности скольжения зависит от мощности удерживаемого пласта и колеблется от 2 до 10 м.

На высаженную в траншею траву укладывается перфорированная пленка. Во время атмосферных осадков вода и воздух поступают через перфорацию в почву растениям. Уложенная пленка защищает растительность от эрозии и после прорастания корневой системы пленка снимается.

На фиг.1 изображено поперечное сечение закрепленного горного склона от оползней заанкерованными сетками, засаженного травой, общий вид; на фиг.2 - закрепленный горный склон, заанкерованный сетками с высадкой травы, вид сверху; на фиг.3 - раскрывающийся анкер, общий вид; на фиг.4 - раскрывающийся анкер в раскрытом положении; на фиг.5 - раскрывающийся зонтиковый анкер в раскрытом положении, вид сверху; фиг.6 - засаженная травой сетка с анкером, ось которой наклонена к нормали поверхности рельефа, поперечный разрез.

В коренной породе 1 отрываются траншеи 2, имеющие клеточное расположение в плане. Ниже поверхности скольжения 3 анкеруется на требуемую глубину раскрывающийся зонтиковый анкер 4, прикрепленный к тросу 5. Трос 5 прикрепляется к сетке 6 уложенной на дне траншеи 2. В траншеи 2 высеивается трава с корневой системой 7, которая крепко срастается с сеткой 6, по мере роста корневой системы 7. Раскрывающийся зонтиковый анкер 4 состоит из лепестков 8, которые раскрываются в результате опускания колец 9, соединенных раскосами 10 через шарниры 11 при подъеме раскрывающегося анкера 4 вверх. К лепесткам с наружной стороны закреплена стеклоткань 12, которая при раскрытии приобретает коническую зонтиковую форму. Ось установки троса 5 совпадает с нормалью 13 к поверхности рельефа 14 или имеет небольшой угол отклонения . На поверхность траншеи 2 после высева травы укладывается пленка 15 с перфорацией 16.

Способ закрепления горных склонов от оползней осуществляется и работает следующим образом. В коренной породе 1 отрываются траншеи 2, имеющие шахматное расположение в плане (фиг.1, 2). В котловане 2 специальными приспособлениями ниже поверхности скольжения 3 заглубляется на требуемую глубину раскрывающийся зонтиковый анкер 4, прикрепленный к тросу 5 (фиг.3). Трос 5 прикрепляется к сетке 6, уложенной на дне котлована 2 поперек склону. Поперечные полосы соединяются между собой продольными перемычками. В качестве сетки 6 используется металлическая либо другая сетка с высокими прочностными характеристиками. В траншеи 2 высаживается трава с корневой системой 7, которая крепко срастается с сеткой 6, по мере роста корневой системы 7. Раскрывающийся зонтиковый анкер 4 состоит из лепестков 8, которые раскрываются в результате опускания колец 9, соединенных раскосами 10 через шарниры 11 при подъеме раскрывающегося анкера 4 вверх. К лепесткам 8 с наружной стороны закреплена стеклоткань 12, которая при раскрытии приобретает коническую зонтиковую форму (фиг.4, 5). Ось установки троса 5 совпадает с нормалью 13 к поверхности рельефа 14 или имеет небольшой угол отклонения .

Заглубление раскрывающегося зонтикового анкера 4 в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения 3 зависит от мощности удерживаемого пласта и колеблется от 2 до 10 м. После чего в котлован 2 засыпается обратная засыпка 15. В качестве обратной засыпки 15 может использоваться привозная плодородная почва.

На высаженную в траншею 2 траву 7 укладывается перфорированная пленка 15. Во время атмосферных осадков вода и воздух поступают через перфорацию 16 в почву корневой системе 7. Уложенная пленка 15 защищает корневую систему 7 от эрозии и после ее прорастания пленка 15 снимается (фиг.6).

Поперечные траншеи 2 с уложенной в нее сеткой 6 имеют обратный угол наклона к линии поверхности земли 14, образуя террасы, и расстояние l между ними зависит от массы оползня. Угол наклона сетки 6, , зависит от уклона поверхности рельефа 14 и =20÷30°.

Предлагаемый способ закрепления горных склонов от оползней дешевле известных технических решений. При этом долговечность, экологичность и надежность работы этих сооружений больше, так как используются экологичные и дешевые материалы.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации № 2238368, МКИ Е02D 17/20, Е02В 3/12. Способ возведения гибкого откосного крепления / Ламердонов З.Г.; Заяв. 31.03.2003; опубл. 20.10.2004, Бюл. № 29 (Аналог).

2. Касьянов А.Е. Мелиоративное обустройство ландшафтов. Учебное пособие. - М.: МГУП, 2009, стр.100 (прототип).