Файл: Степанов, П. М. Гидротехнические противоэрозионные сооружения учебник.pdf

выполаживанию крупных оврагов проводят на основе

предварительно разработанных проектов.

Образовавшиеся в результате засыпки оврагов лож­ бины рекомендуется засевать многолетними травами. После того как ложбина хорошо задернуется, водоот­ водный вал разравнивают.

В Молдавской CCP в последние годы таким путем ликвидировано более 1000 оврагов. Это позволило объе­

динить мелкие участки земли в более крупные мас­ сивы.

Засыпка донных оврагов, имеющих большую водо­ сборную площадь, нецелесообразна. Этот метод непри­ емлем и для береговых оврагов, прорезающих камени­

стые породы с маломощными почвами.

Овраги, расположенные по берегам рек и водохра­ нилищ, могут заполняться илом, подаваемым землесос­

ными снарядами в виде пульпы. Опыт заиления круп­ ных оврагов осуществлен в Волгограде и в настоящее время широко рекомендуется к внедрению Всесоюзным научно-исследовательским институтом агролесомелиора­ ции.

§ 21. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ОТКОСОВ ОВРАГОВ

Откосы оврагов, особенно в начальной стадии их об­ разования, часто бывают крутыми. Под влиянием про­ должающегося разрушения дна и выветривания откосов вдоль берегов формируется осыпь. Осыпание продол­ жается до тех пор, пока дно не примет профиля равно­ весия, а откосы — угла естественного откоса. Как пока­ зали наблюдения, этот угол равен 30—45°.

Песчаные грунты быстрее осыпаются, и угол естест­ венного откоса у них меньше. Глинистые грунты долго сохраняют крутые откосы, и угол естественного откоса

уних больше.

Кзакреплению откосов оврагов прибегают в тех случаях, когда необходимо в короткий срок прекратить их разрушение.

Откосы оврагов закрепляют травами, дерном, плет­ нями и камнем. Перед закреплением откос сполаживают путем снятия грунта с верхней части откоса и пере­ несения его на нижнюю. В результате получается свер­ ху донизу однородный откос. Крутизну спланированного откоса назначают от 1 до 1,5, в зависимости от каче­ ства грунта.

64

Сположенные откосы хорошо закрепляются много­ летними травами. Травяной покров придает склонам красивый вид. Для этой цели используют различные

травосмеси. Так, в лесостепной зоне хорошие результа­

ты дает смесь из эспарцета гибридного (50—60 кг/га),

костра безостого (15—16 кг/га). В засушливых районах Юго-Востока следует применять житняк ширококолосый и люцерну желтую, устойчивые к засолению почвы. Хо­ рошо переносит засушливость и засоленность белый донник. На солонцеватых почвах хорошо растет прут­ няк. Посев проводят весной или осенью.

Закрепление откосов травами происходит медленно, поэтому на крупных овражных откосах, которые необ­ ходимо быстро закрепить, прибегают к одерновке их.

Дернование откосов лучше всего проводить ранней весной. Для этого применяют дерн, заготовленный на черноземных почвах. Режут дернины прямоугольной формы, шириной 20—30 см, длиной 30—40 и толщиной

6—8 см. Дерн укладывают полосами, наклоненными к оси оврага под углом 45°. Укладка дерна может быть сплошной или частичной. При частичном дерновании дерн укладывают клетками со стороной 1X1 или 2×2m. Укладывают дерн в предварительно подготовленные канавки, глубина которых соответствует толщине дерна.

Каждую дернину прикрепляют к земле колышками из живого ивового прута длиной 25 см и толщиной 1,5— 2,0 см. Внутреннюю, незакрепленную, часть клетки це­ лесообразно засеять смесью трав.

Дернование откосов проводят после соответствующе­ го уплотнения грунта.

При укреплении откосов плетневыми клетками и кам­ нями на откосах устанавливают ряды плетней под уг­ лом к оси оврага 45°, чтобы образовались клетки со стороной 2 м. По намеченным линиям забивают живые

ивовые колья. Над поверхностью земли колья должны возвышаться на 20—25 см. После забивки кольев пле­ тут плетень и в образовавшиеся плетневые клетки укла­

дывают камни.

Иногда откосы выстилают хворостом. Для этого хво­ рост укладывают по склону внахлестку, комлями вниз.

Глава V

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРОТИВОЭРОЗИОНИЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИИ

§ 22. НАБЛЮДЕНИЯ ЗА СОСТОЯНИЕМ СООРУЖЕНИЙ

Основная задача эксплуатации противоэрозиониых гидротехнических сооружений—их безаварийная работа

при соблюдении надежности и долговечности.

Авария сооружений, нарушение их нормальной рабо­ ты могут быть вызваны рядом причин: непредвиденной величиной паводка, отклонениями от проекта при воз­

условий, например геологических в месте строительства

того или иного сооружения, и т. д.

Многих из перечисленных недостатков можно избе­ жать, если тщательно организовать прием в эксплуата­ цию сооружений и осуществлять надлежащий контроль за качеством строительных работ и их соответствием

проекту.

Проверка должна проводиться в течение всего стро­ ительства представителями хозяйства-заказчика и про­ ектной организации, которая составила проект противоэрозионных сооружений.

При окончании строительства осматривают все со­ оружения и составляют перечень недоделок, которые

должны быть устранены строителями до передачи со­ оружений на баланс хозяйства.

Повреждения противоэрозиониых гидротехнических сооружений бывают небольшими: осадка плотин в ов­ рагах и балках, валов и вершинных сооружений, кото­ рые приводят к образованию неглубоких трещин, нару­

шению дернового покрытия валов, местные размывы пе­

ред сооружениями и т. д.

Их легко ликвидировать силами хозяйства без осо­ бой затраты денежных средств и строительных матери­ алов.

Если организовано соответствующее наблюдение за

состоянием сооружений, то перечисленные дефекты мо­

гут быть своевременно устранены. Если же вовремя не принять мер, то эти, казалось бы незначительные, на-

руШеИйя Могут превратиться в серьезные и вывести со­ оружение из строя.

Поэтому необходимо периодически, особенно перед снеготаянием, после пропуска весенних ¡паводков и ин­ тенсивных ливней осматривать сооружения и фиксиро­ вать их состояние.

Наблюдения ведут за размывами и отложениями пе­ ред сооружениями и за ними, за состоянием креплений, осадкой земляных плотин, валов и вершинных соору­

жений, появлением трещин в бетонных сооружениях,

фильтрацией воды через трещины и ¡выщелачиванием бетона, за деформациями склонов и дна оврагов, а так­ же за состоянием поверхности почвы перед вершинными сооружениями и т. д.

Самое опасное для земляных плотин в оврагах, во­ дозадерживающих валов и других противоэрозионных сооружений — половодье весной, когда оттаивает земля. К этому времени все сооружения следует тщательно ос­ мотреть и устранить все повреждения. Во время поло­

водья необходим повседневный надзор за состоянием

сооружения.

После прохождения паводка устраняют все ¡повреж­

дения. Перед наступлением зимы, когда снег еще не выпал, внимательно осматривают тело водозадержива­ ющих валов с целью обнаружения трещин, нор и ходов животных.

Холодные зимы обычно являются причиной разруше­ ния земляных и других сооружений. Промерзание тела плотин и валов ослабляет их сопротивляемость напору воды, так как весной при оттаивании земля пучится, распускается и разжижается. При этом следует помнить, что вода, замерзая, увеличивается в объеме и часто по­ вреждает гидротехнические сооружения.

Попадая в жидком состоянии в самые незначитель­ ные скважины и щели, вода, замерзая, может их сильно увеличить и тем самым нарушить связь между частями

сооружения.

Перед весенним половодьем очищают от снега водо­ пропуски водозадерживающих валов и водоотводных канав, лотков, вершинных сооружений, чтобы обеспе­ чить бесперебойный отвод талых вод в тальвег оврага

или балки.

Очистку канав и водопропусков проводят как можно позднее, чтобы не дать грунту оттаять, так как оттаяв­

68

шая земля может не выдержать той скорости воды, ко­ торую выдерживает мерзлая.

Осенью в канавах, водопропусках и на мокрых отко­ сах валов скашивают траву, так как густая раститель­ ность замедляет течение воды и способствует отложению наносов.

Перед весенним половодьем заранее заготовляют в достаточном количестве материалы для ремонта водо­ задерживающих валов и других противоэрозионных гидротехнических сооружений: талую землю, солому, глину, гальку, мешки, ломы, лопаты, доски, камень и т. д. Особенно надо позаботиться о заготовке большо­ го числа рогожных кулей или мешков и о быстром на­ полнении их землей.

C начала таяния снега наблюдают за влиянием по­ лой воды на сооружения: следят, не просачивается ли она сквозь тело плотин и валов.

При большом напоре, особенно в первое время после строительства, просачивание — явление далеко нередкое.

И если просачивающаяся струя не увеличивается и вода, выходит прозрачная, без мути, то на такое проса­ чивание можно смотреть, как на временное явление. Если же вода идет мутная, значительной струей или

сильно бьющим ключом, то это указывает на опасное разжижение тела земляного сооружения.

В период паводка следят, чтобы не образовался под­ пор у входной части перепадов, быстротоков, консоль­ ных сбросов вследствие заиления и закупорки их мусо­ ром и растительностью.

Наиболее вероятные места размыва — водопропуски между валами, а также грунт в окрестностях входного

и выходного отверстия вершинных сооружений.

При пропусках воды через вершинные сооружения следят за действиями воды на берега и дно оврага, что­ бы не дать возможности размывам принять опасные размеры.

После окончания весеннего половодья осматривают все сооружения и выясняют все повреждения.

§ 23. РЕМОНТ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ СООРУЖЕНИИ

После пропуска весенних паводков причиненные ими повреждения сразу же устраняют. Особого внимания

требуют земляные сооружения, которые даже при не

69

очень значительных деформациях быстро разрушаются при прохождении ливневого стока. Особенно это касает­ ся земляных сооружений, построенных осенью перед наступлением холодов, еще ни разу не выдержавших полых вод.

Во время осенних дождей наружные части сооруже­

ний пропитываются водой, зимой они промерзают и становятся твердыми. Общая осадка такого сооружения из-за позднего его возведения к наступлению морозов еще не закончится, и незамерзшая часть плотины будет продолжать оседать. Это приводит к образованию пу­ стот, трещин-морозобоен в виде сводов, не прини­ мающих участия в общей осадке земляного сооруже­ ния.

Эти пустоты чрезвычайно опасны, так как весной во время половодья они обычно заполняются водой, кото­ рая, просочившись к наружному откосу плотины, может вызвать ее разрушение. Поэтому перед началом снего­ таяния необходимо очистить гребень и откосы земляно­ го сооружения от снега и тщательно осмотреть.

При обнаружении трещин их немедленно заливают жидким раствором глины с навозом с последующей трамбовкой. Если окажется, что трещины глубокие, то в них закладывают мешки с землей, с засыпкой проме­ жутков навозом, который будет кольматировать мелкие трещины.

В некоторых случаях, особенно при сквозных попе­ речных и продольных трещинах, их раскапывают до ос­

нования. Для этого в теле земляного сооружения выка­

пывают поперечные траншеи длиной 1,2—1,5 м, шири­ ной 0,2—0,7 и глубиной 0,2—0,4 м ниже основания тре­ щины и заполняют эти траншеи грунтом, из которого возводилось сооружение, с тщательной трамбовкой.

Если сквозная поперечная трещина обнаружена на

плотине, то устраивают несколько траншей: посредине плотины и по краям ее гребня.

Поверхности бетонных или железобетонных сооруже­ ний страдают от истирания их наносами, выветривания, промерзания и от совместного воздействия воды и отри­ цательных температур и т. д.

Если при осмотре вершинных сооружений, построен­ ных из бетона и железобетона, обнаружены трещины,

то их разрабатывают до основания, расчищают, а затем заделывают цементным раствором 1 : 1 или 1 :2. Пов­

70

режденные бетонные и железобетонные поверхности за­ тирают с железнением.

При обнаружении просачивания под понуром и вдоль боковых стенок вершинных сооружений верхний мерзлый слой пробивают и вымытые каверны засыпают мятой глиной с навозом, после чего тщательно трам­

буют.

Если значительное просачивание обнаружено под деревянным вершинным сооружением, то для выявления вымоин просверливают дыры по дну этого сооружения и с помощью желейного прута определяют глубину и распространение вымоин. Если они окажутся опасными, то поднимают доски и тщательно заполняют все пусто­ ты под понурным полом глинистым грунтом с после­ дующим трамбованием, а под водобойным полом гра­ вием или щебнем. После этого снова укладывают и за­

крепляют доски, а пустоты забивают деревянными проб­ ками.

При повреждении отдельных элементов деревянных

сооружений их полностью восстанавливают.

В хворостяных сооружениях пришедшие в негодность хворост и плетни заменяют новыми.

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2

Цель занятия — составление технологической карты на произ­ водство работ по строительству земляных сооружений, например во­ дозадерживающих валов, нагорных канав и т. д.

В настоящее время выполнение операций тех или иных строи­ тельных работ, в частности земляных, заранее проектируется в виде технологических карт, которые составляют для типовых сечений. Сечения обычно типизируют по ширине канала выемки, высоте на­

состава строительных операций, которые необходимы для произ­ водства работ по возведению того или иного земляного сооруже­ ния. Состав строительных операций позволяет подобрать для вы­ полнения ведущих и вспомогательных операций необходимые ме­ ханизмы.

Механизмы подбирают путем сравнения различных вариантов, для оценки которых необходимо использовать сборники норм и рас­ ценок 1969 г. на земляные работы.

После того как выбран оптимальный вариант комплекта ма­ шин, переходят к определению условий выполнения каждой из намеченных ранее строительных операций: группы грунта, дально­ сти его перемещения, влажности грунта и т. д.

71