กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

การบรรเทาผลกระทบจากดินถล่ม

การบรรเทาผลกระทบจากดินถล่มหมายถึงกิจกรรมการก่อสร้างของมนุษย์บนเนินลาดโดยมีเป้าหมายเพื่อลดผลกระทบจากดินถล่มดินถล่มอาจเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ ซึ่งบางครั้งอาจเกิดขึ้น พร้อมกัน...

การบรรเทาผลกระทบจากดินถล่ม

กำแพงกันดินสองแห่งและวิธี การ เสริมความแข็งแรงของลาดดิน อื่นๆ ใน เมืองเชียติประเทศอิตาลี

การบรรเทาผลกระทบจากดินถล่มหมายถึงกิจกรรมการก่อสร้างของมนุษย์บนเนินลาดโดยมีเป้าหมายเพื่อลดผลกระทบจากดินถล่มดินถล่มอาจเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ ซึ่งบางครั้งอาจเกิดขึ้น พร้อมกัน นอกเหนือจาก การกัดเซาะ ตื้นๆ หรือการลดลงของความแข็งแรงของดินเนื่องจากปริมาณน้ำฝนตามฤดูกาลแล้วดินถล่มอาจเกิดจาก กิจกรรม ของมนุษย์เช่น การเพิ่มน้ำหนักมากเกินไปบนเนินลาด หรือการขุดดินบริเวณกลางเนินหรือเชิงเนิน

บ่อยครั้งที่ปรากฏการณ์แต่ละอย่างรวมกันก่อให้เกิดความไม่เสถียรเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งมักจะไม่เอื้ออำนวยต่อการสร้างวิวัฒนาการของดินถล่มเฉพาะเจาะจง ดังนั้น มาตรการบรรเทาอันตรายจากดินถล่มจึงไม่ได้จำแนกตามปรากฏการณ์ที่อาจทำให้เกิดดินถล่มโดยทั่วไป[ 1 ]แต่จะจำแนกตามประเภทของวิธี การรักษาเสถียรภาพความลาดชัน ที่ใช้แทน

  • วิธีการทางเรขาคณิต ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงรูปทรงเรขาคณิตของเนินเขา (โดยทั่วไปคือความลาดชัน)
  • วิธีการ ทางอุทกธรณีวิทยาซึ่งเป็นการพยายามลดระดับน้ำใต้ดินหรือลดปริมาณน้ำในวัสดุ
  • วิธีการทางเคมีและทางกล ซึ่งพยายามเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงเฉือนของมวลที่ไม่มั่นคง หรือการใช้แรงภายนอกที่กระทำอย่างแข็งขัน (เช่นสมอหิน หรือตะปูยึด พื้น ) หรือแรงภายนอกที่ไม่กระทำอย่างแข็งขัน (เช่น บ่อน้ำโครงสร้าง เสาเข็ม หรือพื้นดินเสริมแรง) เพื่อต้านทานแรงที่ทำให้เกิดความไม่มั่นคง

แต่ละวิธีจะแตกต่างกันไปบ้างตามประเภทของวัสดุที่ประกอบเป็นความลาดชัน

เนินหิน

มาตรการเสริมกำลัง

โครงสร้างยึดตรึง

โดยทั่วไปมาตรการเสริมแรงจะใช้ องค์ประกอบ โลหะซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงเฉือนของหินและลดการปลดปล่อยความเครียดที่เกิดขึ้นเมื่อตัดหิน มาตรการเสริมแรงประกอบด้วยตะปูหรือสมอโลหะ การยึดที่ต้องใช้แรงดึงล่วงหน้าจัดเป็นการยึดแบบแอคทีฟ การยึดแบบพาสซีฟไม่ต้องใช้แรงดึงล่วงหน้าและสามารถใช้ได้ทั้งในการยึดบล็อกที่ไม่มั่นคงเพียงบล็อกเดียวและเพื่อเสริมแรงหินส่วนใหญ่[ 1 ]

นอกจากนี้ ยังสามารถใช้จุดยึดเพื่อเสริมความแข็งแรงเบื้องต้นบนหน้าผา เพื่อจำกัดการยุบตัวของเนินเขาที่เกิดจากการตัดได้อีกด้วย ส่วนประกอบของจุดยึดประกอบด้วย:

  • ส่วนหัว: ชุดขององค์ประกอบ ( แผ่นยึด , อุปกรณ์ปิดกั้น ฯลฯ) ที่ส่งผ่าน แรง ดึงของสมอไปยังโครงสร้างที่ยึดหรือไปยังหิน
  • ส่วนเสริมแรง: ส่วนหนึ่งของจุดยึด ซึ่งอาจ ทำ จากคอนกรีตหรือวัสดุอื่น ๆ และรับแรงดึงได้ โดยอาจประกอบด้วยแท่งโลหะ สายเคเบิลโลหะ เส้นลวด ฯลฯ
  • ความยาวของฐานราก: ส่วนที่ลึกที่สุดของสมอ ซึ่งยึดติดกับหินด้วยพันธะทางเคมีหรืออุปกรณ์ทางกล เพื่อถ่ายโอนน้ำหนักไปยังหินเอง
  • ความยาวอิสระ: ความยาวที่ไม่ได้ถูกเทคอนกรีต
การติดตั้งสมอและตะปูในเนินหินที่ไม่มั่นคง

เมื่อจุดยึดทำงานในระยะสั้นๆ จะหมายถึงสลักเกลียวที่ไม่เชื่อมต่อกับส่วนที่เป็นอิสระในเชิงโครงสร้าง โดยทำจากองค์ประกอบที่ทนต่อแรงดึง (โดยปกติจะเป็นเหล็กเส้นยาวไม่เกิน 12 เมตร ป้องกันการกัดกร่อนด้วยปลอกคอนกรีต)

อุปกรณ์ยึดอาจเชื่อมต่อกับพื้นดินด้วยวิธีการทางเคมี การขยายตัวทางกล หรือการเทคอนกรีต ในกรณีแรก ตลับเรซินโพลีเอสเตอร์จะถูกวางไว้ในรูพรุนเพื่อเติมช่องว่างรอบส่วนปลายของสลักเกลียว ข้อดีหลักของการยึดประเภทนี้คือความเรียบง่ายและความเร็วในการติดตั้ง[ 1 ]ข้อเสียหลักคือความแข็งแรงที่จำกัด

ในกรณีที่สอง การยึดตรึงประกอบด้วยลิ่มเหล็กที่ตอกเข้าไปที่ด้านข้างของรู ข้อดีของการยึดตรึงแบบนี้คือติดตั้งได้รวดเร็วและสามารถดึงให้ตึงได้ทันที ข้อเสียหลักของการยึดตรึงแบบนี้คือใช้ได้เฉพาะกับหินแข็ง เท่านั้น และแรงดึงสูงสุดมีจำกัด

ในกรณีที่สาม การยึดตรึงทำได้โดยการเทคอนกรีตรอบแท่งโลหะทั้งหมด วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุด เนื่องจากวัสดุราคาถูกและการติดตั้งทำได้ง่าย

ส่วนผสมคอนกรีตฉีดสามารถใช้ได้กับหินและพื้นดินหลายประเภท และปลอกคอนกรีตจะช่วยปกป้องแท่งจากการกัดกร่อน โดยทั่วไปส่วนผสมคอนกรีตจะประกอบด้วยน้ำและซีเมนต์ในอัตราส่วนW / C = 0.40-0.45 ทำให้ได้ส่วนผสมที่เหลวเพียงพอที่จะสูบเข้าไปในรู ในขณะเดียวกันก็ให้ความแข็งแรงเชิงกลสูงเมื่อแข็งตัว[ 1 ]

ในส่วนของกลไกการทำงานของตะปูยึดหินนั้น ความเครียดของหินจะเหนี่ยวนำให้เกิดสภาวะความเค้นในตะปู ซึ่งประกอบด้วยความเค้นเฉือนและความเค้นดึง เนื่องมาจากความขรุขระของรอยต่อ การเปิดของรอยต่อ และทิศทางของตะปู ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะไม่ตั้งฉากกับรอยต่อ ขั้นตอนการติดตั้งตะปูประกอบด้วย:

  • การก่อตัวของช่องส่วนหัวและรูพรุนใดๆ
  • การติดตั้งเหล็กเสริม (เช่น เหล็กเส้น FeB44k ยาว 4–6 เมตร)
  • การฉีดคอนกรีตเข้าไปในแท่งเหล็ก
  • การปิดผนึกส่วนหัวหรือส่วนบนของรู

การอุดและปิดรอยแตกในหินด้วยปูนซีเมนต์สามารถป้องกันแรงดันที่เกิดจากน้ำในช่วงวัฏจักรการแข็งตัวและการละลาย ซึ่งอาจทำให้ระบบเสริมแรงแตกหักได้ ขั้นตอนโดยทั่วไปประกอบด้วย:

  • การทำความสะอาดและล้างรอยแตก;
  • การฉาบปูนปิดรอยแตก;
  • จัดวางท่อฉีดให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม ขนานกับรอยแตก เพื่อใช้ในการฉีดส่วนผสมคอนกรีตเข้าไป
  • ฉีดส่วนผสมอย่างต่อเนื่องจากล่างขึ้นบนด้วยแรงดันต่ำ (1-3 บรรยากาศ) จนกว่าจะไม่สามารถฉีดต่อได้ หรือจนกว่าจะไม่พบการไหลย้อนกลับของส่วนผสมจากท่อที่อยู่สูงขึ้นไป

ส่วนผสมสำหรับการฉีดมีส่วนประกอบโดยประมาณดังต่อไปนี้:

ปูนซีเมนต์ 10 กก.
น้ำ 65 ลิตร
สารเพิ่มความลื่นไหลและป้องกันการหดตัว หรือเบนโทไนต์ 1-5 กก.

ช็อตครีต

ตามที่ สถาบันคอนกรีตแห่งอเมริกาได้กำหนดไว้ช็อตครีตคือปูนหรือคอนกรีตที่ลำเลียงผ่านท่อและพ่นด้วยความเร็วสูงลงบนพื้นผิวโดยใช้แรงดันลม[ 2 ]ช็อตครีตยังเรียกว่า สเปรย์ครีต หรือสปริตซ์เบตัน (ภาษาเยอรมัน)

ระบบระบายน้ำ

การมีน้ำอยู่ภายในเนินเขาหินเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่นำไปสู่ความไม่เสถียร ความรู้เกี่ยวกับแรงดันน้ำและรูปแบบการไหลของน้ำมีความสำคัญต่อการวิเคราะห์ความเสถียรและการวางแผนมาตรการเพื่อปรับปรุงความเสถียรของเนินเขา

Hoek และ Bray (1981) เสนอแผนมาตรการที่เป็นไปได้เพื่อลดไม่เพียงแต่ปริมาณน้ำซึ่งถือว่าน้อยมากจนเป็นสาเหตุของความไม่เสถียร แต่ยังรวมถึงแรงดันที่เกิดจากน้ำด้วย[ 1 ]

แผนงานที่เสนอได้รับการจัดทำขึ้นโดยคำนึงถึงหลักการสามประการดังนี้:

  • ป้องกันไม่ให้น้ำไหลเข้าสู่เนินเขาผ่านรอยแตกหรือรอยแยกที่เกิดจากแรงดึง
  • ลดแรงดันน้ำบริเวณใกล้เคียงกับพื้นผิวที่อาจเกิดการแตกหัก โดยใช้วิธีการระบายน้ำตื้นและกึ่งตื้นอย่างเลือกสรร
  • ติดตั้งระบบระบายน้ำเพื่อลดแรงดันน้ำบริเวณใกล้เคียงเนินเขา

มาตรการลดผลกระทบจากน้ำอาจเป็นแบบตื้นหรือแบบลึก การระบายน้ำแบบตื้นส่วนใหญ่จะดักจับน้ำไหลบ่าบนพื้นผิวและป้องกันไม่ให้ไหลไปยังพื้นที่ที่อาจไม่มั่นคง ในความเป็นจริง บนเนินเขาที่เป็นหิน มาตรการประเภทนี้เพียงอย่างเดียวมักไม่เพียงพอที่จะทำให้เนินเขามั่นคง การระบายน้ำแบบลึกมีประสิทธิภาพมากที่สุด การระบายน้ำใต้แนวราบมีประสิทธิภาพมากในการลดแรงดันน้ำตามรอยแตกหรือพื้นผิวที่อาจแตกหัก ในหิน การเลือกระยะห่าง ความลาดชัน และความยาวของท่อระบายน้ำขึ้นอยู่กับรูปทรงของเนินเขา และที่สำคัญกว่านั้นคือโครงสร้างของมวลหิน คุณลักษณะต่างๆ เช่น ตำแหน่ง ระยะห่าง และความต่อเนื่องของการเปิดรอยแตก นอกเหนือจากคุณลักษณะทางกลของหินแล้ว ยังส่งผลต่อรูปแบบการไหลของน้ำภายในมวลหิน ดังนั้น การดักจับรอยแตกที่มีการระบายน้ำมากที่สุดเท่านั้นจึงจะได้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ ท่อระบายน้ำใต้แนวราบจะมีตัวรวบรวมน้ำบนพื้นผิวซึ่งจะรวบรวมน้ำและระบายออกไปผ่านเครือข่ายของช่องทางเล็กๆ บนพื้นผิว

การระบายน้ำในแนวดิ่งโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับปั๊มแบบฝังพื้น ซึ่งมีหน้าที่ในการระบายน้ำและลดระดับน้ำใต้ดิน เนื่องจากปั๊มแบบต่อเนื่องอาจมีค่าใช้จ่ายในการใช้งานสูง การใช้เทคนิคนี้จึงมักสงวนไว้สำหรับช่วงเวลาจำกัดเท่านั้น ส่วนอุโมงค์ระบายน้ำนั้นแตกต่างออกไปในแง่ของประสิทธิภาพ ถือว่าเป็นระบบระบายน้ำที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับหิน แม้ว่าจะมีข้อเสียคือต้องใช้เทคโนโลยีและการลงทุนทางการเงินสูงมากก็ตาม

เมื่อใช้กับหิน เทคนิคนี้จะมีประสิทธิภาพสูงในการลดแรงดันน้ำ อุโมงค์ระบายน้ำสามารถเชื่อมต่อกับท่อระบายน้ำแบบรัศมีหลายชุด ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ การวางตำแหน่งของงานประเภทนี้ย่อมเกี่ยวข้องกับ สภาพ ทางธรณีวิทยารูปทรงและโครงสร้าง ในพื้นที่นั้นๆ อย่างแน่นอน

การปรับเปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิต

มาตรการประเภทนี้ใช้ในกรณีที่หน้าผาหินมีความแข็งแรงและมั่นคงอยู่ใต้เนื้อหินที่จะทำการขุดออก ตัวอย่างเช่น วัสดุที่ไม่มั่นคงบริเวณยอดเนินเขา ก้อนหินที่ยื่นออกมาจากแนวเนินเขา พืชพรรณที่อาจทำให้รอยต่อของหินกว้างขึ้น หรือก้อนหินที่แยกตัวออกจากรอยต่อ

มาตรการแยกหินออกจะดำเนินการในกรณีที่มีความเสี่ยงเนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานหรือการสัญจรของผู้คนบริเวณเชิงเขา มาตรการประเภทนี้สามารถแก้ไขปัญหาได้โดยการกำจัดอันตราย อย่างไรก็ตาม ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมื่อดำเนินการแล้ว ปัญหาจะไม่เกิดขึ้นซ้ำในระยะสั้น ในความเป็นจริง ในบริเวณที่มีหินแตกมาก ส่วนของหินที่อยู่ตื้นกว่าอาจเกิดการแตกแยกทางกล ซึ่งบางครั้งอาจเกิดจากสภาพอากาศที่รุนแรง ทำให้เกิดการแยกตัวของก้อนหินที่ไม่มั่นคง

การดำเนินการดังกล่าวสามารถทำได้หลายวิธี ตั้งแต่การทำลายด้วยจอบไปจนถึงการใช้ระเบิด ในกรณีที่หน้าผาสูงและ/หรือเข้าถึงยาก จำเป็นต้องขอความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญที่ทำงานด้วยทักษะกายกรรม

เมื่อมีการใช้วัตถุระเบิด บางครั้งการทำลายล้างแบบควบคุมสามารถลดหรือขจัดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ที่เกิดจากการระเบิดของวัตถุระเบิดได้ และยังคงรักษาความสมบูรณ์ของหินโดยรอบไว้ได้

การทำลายแบบควบคุมนั้นอาศัยการเจาะรูที่วางห่างกันเล็กน้อยและขนานกับหน้าผาที่จะทำลาย โดยทั่วไปแล้วเส้นผ่านศูนย์กลางของรูจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 40 ถึง 80 มิลลิเมตร และระยะห่างระหว่างรูโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 10 ถึง 12 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง มีการกำหนดเวลาจุดระเบิดเพื่อให้รูที่อยู่ขอบด้านนอกระเบิดก่อน แล้วจึงระเบิดรูที่อยู่ด้านในตามลำดับ เพื่อจำกัดขอบเขตการปฏิบัติงาน

มาตรการป้องกัน

ตาข่ายดักก้อนหินบนเส้นทางเดินป่าที่น้ำตกมัลท์โนมาห์ รัฐโอเรกอน สหรัฐอเมริกา สร้างขึ้นเพื่อป้องกันนักเดินป่าจากเศษหินที่ตกลงมาจากทางลาดชัน

การปกป้องหน้าผาธรรมชาติและหน้าผาจากการทำเหมืองหินสามารถมีเป้าหมายที่แตกต่างกันได้สองประการ:

  • ปกป้องหินจากการเปลี่ยนแปลงหรือการผุกร่อน
  • ปกป้องโครงสร้างพื้นฐานและเมืองต่างๆ จากหินถล่ม

การระบุสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงหรือความเป็นไปได้ของการถล่มของหินทำให้สามารถปรับมาตรการบรรเทาผลกระทบให้เหมาะสมกับแต่ละพื้นที่ได้ มาตรการป้องกันแบบพาสซีฟที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ คูน้ำสำหรับรวบรวมก้อนหินที่เชิงเขา ตาข่ายกั้นโลหะ และกำแพงกั้นก้อนหิน[ 3 ]

โดยทั่วไปแล้ว แผงกั้นหินจะทำจากตาข่ายโลหะที่มีความแข็งแรงเหมาะสม มีโครงสร้างหลายประเภทวางจำหน่ายในตลาด ซึ่งผู้ผลิตจะระบุพลังงานจลน์ในการดูดซับโดยอิงจากการวิเคราะห์องค์ประกอบของโครงสร้างภายใต้สภาวะการชนของวัตถุที่พุ่งเข้ามา

อีกรูปแบบหนึ่งของการกั้นก้อนหินขนาดใหญ่คือคันดิน ซึ่งบางครั้งอาจเสริมด้วยวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา (ดินเสริมแรง) ข้อดีของโครงสร้างดินแบบนี้เมื่อเทียบกับตาข่ายคือ การบำรุงรักษาง่ายกว่า การดูดซับพลังงานจลน์ได้ดีกว่า และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า

ความลาดชันของดิน

การดัดแปลงทางเรขาคณิต

การปรับรูปทรงลาดชันเพื่อเพิ่มความมั่นคง สามารถทำได้โดยวิธีใดวิธีหนึ่งดังต่อไปนี้:

  • การลดมุมความลาดชัน หรือ
  • การจัดวางวัสดุถมบริเวณเชิงลาด

สามารถลดมุมความลาดชันได้โดยการขุดเอาส่วนยอดของเนินออก โดยปกติจะทำเป็นขั้นๆ วิธีนี้มีประสิทธิภาพในการแก้ไขปัญหาความไม่เสถียรในระดับตื้น ซึ่งการเคลื่อนตัวจำกัดอยู่เฉพาะชั้นดินใกล้ผิวดิน และเมื่อความลาดชันสูงกว่า 5 เมตร ขั้นบันไดที่สร้างขึ้นด้วยวิธีนี้อาจช่วยลดการกัดเซาะของผิวดินได้ อย่างไรก็ตาม ต้องระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดการแตกหักเฉพาะจุดหลังจากการตัด

ในทางตรงกันข้าม การถมดินบริเวณเชิงลาดชันมีผลในการทำให้ดินถล่มแบบเลื่อนหรือแบบหมุนลึกมีความเสถียรมากขึ้น โดยที่ผิวดินถล่มด้านบนจะจมลงไปและปรากฏเป็นพื้นผิวเกือบแนวตั้งก่อนที่จะโผล่ขึ้นมาอีกครั้งบริเวณเชิงลาดชัน กระบวนการถมดินบริเวณเชิงลาดชันอาจรวมถึงการสร้างคันดิน โครงสร้างรับน้ำหนัก เช่นกาเบี้ยนหรือพื้นดินเสริมแรง (เช่น บล็อกคอนกรีต)

การเลือกระหว่างการลดความลาดชันหรือการถมดินที่เชิงลาดชันนั้น โดยปกติแล้วจะขึ้นอยู่กับข้อจำกัดเฉพาะพื้นที่บริเวณด้านบนหรือด้านล่างของความลาดชัน ในกรณีของการรักษาเสถียรภาพของความลาดชันที่ไม่มีข้อจำกัดใดๆ (โดยปกติจะเป็นความลาดชันตามธรรมชาติ) จะใช้วิธีการผสมผสานระหว่างการลดความลาดชันและการถมดินที่เชิงลาดชัน เพื่อหลีกเลี่ยงการทำงานหนักเพียงวิธีเดียว ในกรณีของความลาดชันตามธรรมชาติ การเลือกวิธีการปรับรูปทรงใหม่นั้นไม่ง่ายเหมือนกับความลาดชันที่มนุษย์สร้างขึ้น รูปทรงตามธรรมชาติมักไม่สม่ำเสมออย่างมาก โดยมีพื้นที่การเคลื่อนตัวตามธรรมชาติขนาดใหญ่ ทำให้การพัฒนาในระดับตื้นอาจทำให้บางพื้นที่ไม่สามารถใช้เป็นจุดตัดหรือจุดถมดินได้ ในกรณีที่รูปทรงของดินถล่มเก่าที่ถูกฝังอยู่มีความซับซ้อน การถมดินในพื้นที่หนึ่งอาจกระตุ้นให้เกิดดินถล่มครั้งใหม่ได้

ในการวางแผนงานประเภทนี้ ควรคำนึงถึงผลกระทบจากการตัดและการถมดินด้วย ผลดีของการตัดและการถมดินต่อการเพิ่มปัจจัยด้านความปลอดภัยจะลดลงตามขนาดของดินถล่มที่กำลังตรวจสอบ สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องแน่ใจว่าทั้งการตัดและการถมดินจะไม่ไปกระตุ้นระนาบการเคลื่อนตัวของดิน (creep plane) ที่มีอยู่หรือที่อาจเกิดขึ้น โดยปกติแล้ว การถมดินที่เชิงดินถล่มจะมีราคาถูกกว่าการตัดที่ด้านบน ยิ่งไปกว่านั้น ในกรณีดินถล่มที่ซับซ้อนและมีหลายส่วน การถมดินที่เชิงลาด บริเวณปลายเชิงลาดนั้น มีโอกาสน้อยที่จะไปรบกวนการทำงานร่วมกันขององค์ประกอบดินถล่มแต่ละส่วน

แง่มุมสำคัญอย่างหนึ่งของงานปรับเสถียรภาพที่เปลี่ยนแปลงลักษณะทางกายภาพของลาดชันคือ การตัดและการถมดินทำให้เกิดแรงเค้นสะสมและแรงเค้นไหลออกที่ไม่สามารถระบายได้ ในกรณีของการถมดิน ค่าความปลอดภัย (SF) จะน้อยกว่าในระยะสั้นเมื่อเทียบกับระยะยาว ในกรณีของการตัดลาดชัน ค่า SF จะน้อยกว่าในระยะยาวเมื่อเทียบกับระยะสั้น ดังนั้น ในทั้งสองกรณี จำเป็นต้องคำนวณค่า SF ทั้งในระยะสั้นและระยะยาว

สุดท้ายนี้ ประสิทธิภาพของการถมดินจะเพิ่มขึ้นตามเวลา ตราบใดที่มันเชื่อมโยงกับระบบระบายน้ำที่เหมาะสม ซึ่งทำได้โดยการปูผิวดินระบายน้ำ หรือระบบระบายน้ำตื้นที่เหมาะสม โดยทั่วไปแล้ว ระบบการปรับรูปทรงใหม่จะเชื่อมโยงและบูรณาการกับการป้องกันการกัดเซาะของผิวดินลาดชัน และการควบคุมน้ำฝนผ่านระบบระบายน้ำที่ประกอบด้วยคูน้ำและช่องเล็กๆ (แบบมีหรือไม่มีวัสดุหุ้ม และแบบสำเร็จรูป) เพื่อระบายน้ำที่สะสมไว้ ระบบควบคุมน้ำผิวดินเหล่านี้ได้รับการออกแบบโดยการจำลองลักษณะของพื้นดินรอบๆ บริเวณที่เกิดดินถล่ม มาตรการเหล่านี้มีจุดประสงค์เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำไหลเวียนเข้าไปในบริเวณดินถล่ม หรือเข้าไปในรอยแตกหรือรอยแยก ซึ่งจะทำให้ความแข็งแรงของดินลดลงไปอีก

การควบคุมการกัดเซาะผิวดิน

น้ำที่อยู่ใกล้ผิวดินบริเวณลาดชันสามารถทำให้เกิดการกัดเซาะของวัสดุบนพื้นผิวเนื่องจากการไหลของน้ำ กระบวนการนี้มีแนวโน้มที่จะทำให้ความลาดชันอ่อนแอลงโดยการกำจัดวัสดุออกไปและกระตุ้นให้เกิดแรงดันน้ำในรูพรุนมากเกินไปเนื่องจากการไหลของน้ำ

เพื่อป้องกันการกัดเซาะ สามารถใช้วิธีการได้หลายวิธี มาตรการต่อไปนี้มีลักษณะการติดตั้งบนพื้นผิวและมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำ:

  • แผ่นชีวภาพป้องกันการกัดเซาะ (Geomats) เป็นผลิตภัณฑ์สังเคราะห์ที่ผลิตขึ้นโดยเฉพาะเพื่อปกป้องและปลูกหญ้าบนเนินลาดที่เสี่ยงต่อการกัดเซาะผิวดิน แผ่นชีวภาพป้องกันการกัดเซาะมีกลไกหลักสองประการในการควบคุมการกัดเซาะ ได้แก่ การกักเก็บและเสริมความแข็งแรงของผิวดิน และการป้องกันแรงกระแทกจากเม็ดฝน
  • แผ่นเสริมแรงทางธรณีวิทยาที่ทำจากวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา
  • ตาข่ายลวดเหล็กสามารถใช้ในการเสริมความแข็งแรงของลาดดินและหินได้ หลังจากปรับระดับพื้นผิวแล้ว จะคลุมพื้นผิวด้วยตาข่ายลวดเหล็ก ซึ่งยึดติดกับลาดและดึงให้ตึง วิธีนี้เป็นวิธีการที่ประหยัดต้นทุน
  • เสื่อหวายหรือ เสื่อ ไม้พุ่มที่ทำจากวัสดุจากพืช สามารถใช้กิ่งหลิวที่ยาวและยืดหยุ่นได้มาก แล้วจึงคลุมด้วยดิน ใช้ไม้ค้ำยันสลับชนิดกัน แล้วสานเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเป็นกำแพงกั้นไม่ให้วัสดุที่ถูกกัดเซาะโดยน้ำบนพื้นผิวไหลลงมา
  • แผ่นใยมะพร้าว ( Coir geotextiles) ถูกนำมาใช้ทั่วโลกในงานด้านวิศวกรรมชีวภาพและการเสริมความแข็งแรงของลาดชัน เนื่องจากมีความแข็งแรงเชิงกลที่จำเป็นในการยึดดินไว้ด้วยกัน แผ่นใยมะพร้าวมีอายุการใช้งาน 3-5 ปี ขึ้นอยู่กับน้ำหนัก และเมื่อผลิตภัณฑ์ย่อยสลาย มันจะเปลี่ยนเป็นฮิวมัส ซึ่งช่วยเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ให้กับดิน

เทคนิคการระบาย

ระบบระบายน้ำผิวดินโดยใช้รางระบายน้ำสำเร็จรูป
ท่อระบายน้ำแบบยืดหยุ่นที่มีรูพรุนขนาดเล็ก

ระบบระบายน้ำช่วยลดระดับน้ำภายในเนินเขาที่อาจไม่มั่นคง ซึ่งจะนำไปสู่การลดแรงดันน้ำในรูพรุนของดินและเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงเฉือนภายในลาดชัน ระบบระบายน้ำตื้นและ/หรือลึกสามารถลดแรงดันน้ำในรูพรุนได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะทางธรณีวิทยาของเนินเขากลไกการเคลื่อนตัวที่คาดการณ์ไว้ และความลึกของพื้นผิวการเลื่อนไหล โดยปกติแล้วจะใช้ระบบระบายน้ำตื้นในกรณีที่การเคลื่อนตัวของเนินเขาที่อาจเกิดขึ้นนั้นตื้น โดยมีผลกระทบที่ความลึก 5-6 เมตร ในกรณีที่มีพื้นผิวการเลื่อนไหลที่ลึกกว่านั้น จะต้องติดตั้งระบบระบายน้ำลึก แต่ระบบระบายน้ำตื้นก็สามารถติดตั้งได้เช่นกัน โดยมีจุดประสงค์เพื่อระบายน้ำผิวดิน

การระบายน้ำตื้น

ร่องระบายน้ำตื้นทั่วไป

การระบายน้ำตื้นทำได้โดยการขุดร่องระบายน้ำ ร่องระบายน้ำแบบดั้งเดิมจะถูกขุดเป็นแนวยาวต่อเนื่องและเติมด้วยวัสดุระบายน้ำที่เป็นเม็ดเล็กและมีการซึมผ่านได้ดี

ร่องระบายน้ำตื้นที่ติดตั้งวัสดุผสมทางธรณีวิทยา: รูปแบบทั่วไป

ร่องระบายน้ำตื้นอาจติดตั้งวัสดุคอมโพสิตทางธรณีวิทยา ได้เช่นกัน โดยปิดด้านข้างของร่องที่ลาดชันด้วยแผ่นคอมโพสิตทางธรณีวิทยา ส่วนก้นร่องจะมีท่อระบายน้ำที่ต่อเนื่องจากแผ่นคอมโพสิต

การระบายน้ำลึก

การระบายน้ำลึกเป็นการปรับเปลี่ยนเส้นทางการกรองในดิน โดยทั่วไปแล้วการระบายน้ำลึกมักมีราคาแพงกว่าการระบายน้ำตื้น แต่โดยปกติแล้วจะมีประสิทธิภาพมากกว่า เนื่องจากเป็นการระบายน้ำที่ก่อให้เกิดความไม่เสถียรในเนินเขาโดยตรง การระบายน้ำลึกในเนินดินสามารถทำได้หลายวิธี:

บ่อระบายน้ำขนาดใหญ่ที่มีท่อระบายน้ำแนวนอน

ระบบเหล่านี้สามารถทำหน้าที่ด้านโครงสร้าง การระบายน้ำ หรือทั้งสองอย่างได้ องค์ประกอบการระบายน้ำคือท่อระบายขนาดเล็กที่มีรูพรุน วางในแนวนอนและแผ่กระจายออกไป โดยวางแนวให้สูงขึ้นเพื่อเอื้อต่อการระบายน้ำด้วยแรงโน้มถ่วง ขนาดของบ่อถูกเลือกโดยคำนึงถึงการติดตั้งและใช้งานอุปกรณ์เจาะรูสำหรับท่อระบายขนาดเล็ก โดยทั่วไป เส้นผ่านศูนย์กลางภายในขั้นต่ำจะมากกว่า 3.5 เมตร สำหรับท่อระบายที่มีความยาว 20 ถึง 30 เมตร ท่อระบายที่ยาวกว่านั้นต้องใช้บ่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 8–10 เมตร ในการกำหนดเครือข่ายของท่อระบายขนาดเล็ก นักวางแผนจะพิจารณาองค์ประกอบของดินใต้พื้นผิวและระบบไฮดรอลิกของความลาดชัน

ระบบระบายน้ำในบ่อเหล่านี้เป็นแบบพาสซีฟ โดยเชื่อมต่อก้นบ่อที่อยู่ติดกันด้วยรูพรุนแนวราบ (พร้อมท่อหุ้มชั่วคราว) ซึ่งวางท่อระบายขนาดเล็กไว้ที่ความลาดเอียงประมาณ 15-20° และติดตั้งท่อพีวีซีที่มีรูพรุนขนาดเล็ก ป้องกันด้วยผ้าที่ไม่กรองตลอดความยาวของท่อระบาย เมื่อฝังท่อระบายลงในดินแล้ว จะถอดท่อหุ้มชั่วคราวออกทั้งหมด และเทปูนซีเมนต์ปิดส่วนหัวของท่อระบายติดกับบ่อ วิธีนี้จะสร้างทางระบายน้ำเชื่อมต่อบ่อทั้งหมดที่โผล่ขึ้นมาบนพื้นผิวด้านล่าง ซึ่งน้ำจะถูกระบายออกไปเองตามธรรมชาติโดยไม่ต้องใช้ปั๊ม

บ่อระบายน้ำถูกวางห่างกันในระยะที่พื้นที่รวบรวมน้ำของท่อระบายขนาดเล็กของแต่ละบ่อทับซ้อนกัน ด้วยวิธีนี้ ปริมาณน้ำทั้งหมดบนเนินลาดที่เกี่ยวข้องกับระดับน้ำใต้ดินจะถูกระบายออก บ่อระบายน้ำขนาดกลางเชื่อมต่อกันที่ด้านล่าง เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการขุดแบบแห้งโดยใช้ท่อหุ้มชั่วคราว สำหรับบ่อระบายน้ำที่เรียงตัวกัน มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1200–1500 มม. วางห่างกัน 6–8 ม. โดยเชื่อมต่อก้นบ่อเข้าด้วยกันด้วยท่อด้านล่างเพื่อระบายน้ำที่ระบายออก ด้วยวิธีนี้ การระบายน้ำจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติเนื่องจากแรงโน้มถ่วงผ่านท่อที่มีรูพรุนและท่อขนาดเล็กที่อยู่ด้านล่างของบ่อ ท่อเชื่อมต่อโดยทั่วไปทำจากเหล็ก ส่วนที่เชื่อมต่อจะเป็นท่อตัน และส่วนที่ตรงกับบ่อจะมีรูพรุนหรือช่องหน้าต่าง บ่อน้ำเหล่านี้มีจุกคอนกรีตอยู่ที่ก้นบ่อ และหลังจากดึงท่อหุ้มชั่วคราวออกแล้ว จะเติมวัสดุระบายน้ำแห้งลงไป และปิดด้วยจุกดินเหนียวที่ไม่สามารถซึมผ่านได้

ในสภาวะปกติ บ่อเหล่านี้มีความลึก 20-30 เมตร แต่ในกรณีที่เอื้ออำนวยเป็นพิเศษ อาจลึกถึง 50 เมตร บ่อบางแห่งมีระบบระบายน้ำตลอดทั้งแนว และบางแห่งสามารถตรวจสอบได้ บ่อที่สามารถตรวจสอบได้นั้นใช้สำหรับการบำรุงรักษาตะแกรงระบายน้ำทั้งหมด บ่อที่สามารถตรวจสอบได้ยังเป็นจุดสนับสนุนสำหรับการสร้างบ่อระบายน้ำใหม่ และเป็นจุดเข้าถึงสำหรับการติดตั้งท่อระบายน้ำแนวนอนหลายท่อที่ก้นบ่อหรือตามผนังบ่อ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการระบายน้ำของบ่อ

บ่อน้ำที่แยกเป็นสัดส่วนพร้อมปั๊มระบายน้ำ

ระบบนี้จัดให้มีการติดตั้งปั๊มระบายน้ำสำหรับบ่อแต่ละบ่อ การกระจายตัวของบ่อจะถูกกำหนดตามความสามารถในการซึมผ่านของดินที่จะระบายและระดับความดันน้ำที่ต้องการลดลง การใช้บ่อแยกแต่ละบ่อพร้อมปั๊มระบายน้ำส่งผลให้ต้นทุนการดำเนินงานสูงและทำให้การควบคุมและบำรุงรักษาใช้เวลานานมาก

ร่องระบายน้ำลึก

ร่องระบายน้ำลึกประกอบด้วยร่องที่ขุดต่อเนื่องกัน มีหน้าตัดแคบ และสามารถปิดด้านล่างด้วยแผ่นใยสังเคราะห์ที่มีหน้าที่กรองเป็นหลัก จากนั้นจะเติมวัสดุระบายน้ำที่มีคุณสมบัติในการกรองลงไป และใช้การระบายน้ำตามธรรมชาติเพื่อนำน้ำที่ระบายลงไปตามเนิน ประสิทธิภาพของระบบเหล่านี้ขึ้นอยู่กับรูปทรงของร่องและความต่อเนื่องของวัสดุระบายน้ำตลอดทั้งร่อง ในส่วนของรูปทรงของร่องนั้น ควรให้ความสำคัญกับความลาดชันที่ก้นร่อง ที่จริงแล้ว ร่องระบายน้ำลึกจะไม่มีท่อระบายน้ำที่ก้นร่อง โดยท่อระบายน้ำจะติดตั้งไว้ที่ส่วนปลายของร่องด้านล่าง ซึ่งความลึกของร่องจะลดลงจนถึงระดับที่ต้องการระบายน้ำ

อุโมงค์ระบายน้ำที่ติดตั้งไมโครเดรน

อุโมงค์ระบายน้ำเป็นวิธีการเสริมความมั่นคงที่มีราคาค่อนข้างสูงสำหรับกรณีดินถล่มขนาดใหญ่และลึก โดยใช้ในกรณีที่พื้นดินไม่เหมาะสมสำหรับการขุดร่องหรือบ่อระบายน้ำ และในกรณีที่ไม่สามารถทำงานบนพื้นผิวได้เนื่องจากขาดพื้นที่สำหรับเครื่องจักรกล ประสิทธิภาพของอุโมงค์ระบายน้ำขึ้นอยู่กับพื้นที่กว้างขวางที่จะต้องระบายน้ำ นอกจากนี้ ระบบระบายน้ำเหล่านี้จะต้องติดตั้งบนส่วนที่มั่นคงของเนินลาด

ระบบระบายน้ำที่ประกอบด้วยท่อระบายขนาดเล็กจะถูกติดตั้งภายในอุโมงค์ที่มีความยาวได้ถึง 50-60 เมตร ขนาดของอุโมงค์ขึ้นอยู่กับความจำเป็นในการติดตั้งอุปกรณ์เจาะรูสำหรับท่อระบาย ด้วยเหตุนี้ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในขั้นต่ำของอุโมงค์จึงแตกต่างกันไป ตั้งแต่ขั้นต่ำ 2 เมตร (เมื่อใช้อุปกรณ์ขนาดเล็กพิเศษ) ไปจนถึงอย่างน้อย 3.5 เมตร (เมื่อใช้อุปกรณ์แบบดั้งเดิม)

ท่อระบายน้ำแบบไซฟอน

นี่คือเทคนิคที่คิดค้นและพัฒนาขึ้นในฝรั่งเศส ซึ่งทำงานคล้ายกับระบบบ่อระบายน้ำแบบแยกส่วน แต่แก้ปัญหาความยุ่งยากในการติดตั้งปั๊มสำหรับแต่ละบ่อ เมื่อเกิดการเคลื่อนไหวในท่อไซฟอนโดยไม่มีอากาศเข้าไปในวงจร การไหลของน้ำจะไม่หยุดชะงัก ด้วยเหตุนี้ ปลายทั้งสองข้างของท่อไซฟอนจึงจุ่มอยู่ในน้ำของถังเก็บน้ำถาวรสองถัง ระบบระบายน้ำนี้สร้างขึ้นในแนวตั้งโดยเริ่มจากระดับพื้นดิน แต่ก็สามารถเป็นแนวตั้งเฉียงหรือเอียงได้เช่นกัน เส้นผ่านศูนย์กลางของบ่อสามารถแตกต่างกันได้ตั้งแต่ 100 ถึง 300 มม. ภายในจะวางท่อ PVC หรือท่อเหล็กเจาะรูหรือท่อเหล็กเจาะรูขนาดเล็กที่บรรจุด้วยวัสดุระบายน้ำ ระบบระบายน้ำแบบไซฟอนนี้จะระบายน้ำทิ้งด้วยแรงโน้มถ่วงโดยไม่จำเป็นต้องใช้ปั๊มน้ำหรือท่อเชื่อมต่อที่ก้นบ่อแต่ละบ่อ ระบบนี้พิสูจน์แล้วว่ามีข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจและติดตั้งได้ค่อนข้างง่าย แต่ต้องมีโปรแกรมการควบคุมและการบำรุงรักษา

ไมโครเดรนส์

ไมโครเดรนเป็นระบบระบายน้ำที่สร้างได้ง่ายและมีต้นทุนต่ำ ประกอบด้วยรูพรุนขนาดเล็กที่เจาะจากพื้นผิว ในร่อง ในบ่อ หรือในอุโมงค์ โดยจะติดตั้งไมโครเดรนในแนวกึ่งแนวนอนหรือกึ่งแนวตั้ง ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน

เสาเข็มป้องกันการลื่นไถลของระบบระบายน้ำ (DASP)

เสาป้องกันการเลื่อนไหลของระบบระบายน้ำ (DASP) เป็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่มีส่วนบนกลวงและส่วนล่างทึบ ออกแบบมาเพื่อต้านทานการเสียรูปของลาด[ 4 ] [ 5 ]ส่วนที่กลวงจะเต็มไปด้วยกรวดที่อัดแน่นและมีการซึมผ่านสูง และสามารถระบายน้ำผ่านท่อระบายน้ำแนวตั้งหรือท่อกึ่งแนวนอนที่เชื่อมต่อกับพื้นผิวลาด[ 4 ] [ 5 ]

มาตรการเสริมกำลัง

การเสริมความมั่นคงให้กับเนินเขาโดยการเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของพื้นดินที่ไม่มั่นคง สามารถทำได้สองวิธี:

  • การฝังองค์ประกอบเสริมแรงลงในพื้นดิน
  • การปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของดินด้วยวิธีการทางเคมี ความร้อน หรือทางกล

การฝังองค์ประกอบเสริมแรงลงในพื้นดิน

ประเภทของการเสริมแรงทางกล ได้แก่:

  • บ่อน้ำขนาดใหญ่ที่มีฐานรองรับเป็น เสาดินอัดแน่นหนึ่งต้นหรือมากกว่านั้น และอาจ เสริมด้วยเหล็กเสริมด้วย
  • สมอเรือ
  • เครือข่ายของเสาเข็มขนาดเล็ก
  • การตอกตะปูยึดดิน
  • แผ่นใยสังเคราะห์เสริมแรงพื้นดิน
  • ใบหน้าเซลล์

บ่อน้ำขนาดใหญ่

เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของลาดชันอาจจำเป็นต้องติดตั้งองค์ประกอบที่แข็งแรงและทนทานมาก องค์ประกอบเหล่านี้คือบ่อคอนกรีตเสริมเหล็กขนาดใหญ่แบบเต็มหน้าตัดหรือแบบวงแหวนที่มีหน้าตัดเป็นวงกลมหรือวงรี ความลึกของบ่อรับแรงดันคงที่อาจสูงถึง 30-40 เมตร บ่อยครั้งที่การทำงานของบ่อรับแรงดันคงที่นี้จะผสานรวมกับระบบระบายน้ำขนาดเล็กที่วางเรียงเป็นแนวรัศมีในหลายระดับ เพื่อลดแรงดันในรูพรุน

สมอเรือ

การยึดตรึงด้วยสมอ

การทำให้ลาดเอียงที่ไม่มั่นคงมีความเสถียรมากขึ้น สามารถทำได้โดยการใช้แรงกระทำต่อพื้นดินที่ไม่มั่นคง แรงเหล่านี้จะเพิ่มความเค้นปกติและเพิ่มความต้านทานต่อแรงเสียดทานตามพื้นผิวที่เกิดการเคลื่อนตัว สามารถใช้ สมอเพื่อจุดประสงค์นี้ได้ โดยเชื่อมต่อกันที่พื้นผิวด้วยโครงคาน ซึ่งโดยทั่วไปทำจากคอนกรีตเสริมเหล็ก สมอจะถูกยึดในตำแหน่งที่ทราบว่ามีความมั่นคง โดยปกติจะติดตั้งโดยให้แกนตั้งฉากกับพื้นผิวลาดเอียง ดังนั้นในตอนแรกจึงตั้งฉากกับพื้นผิวที่เกิดการเคลื่อนตัวโดยประมาณ

บางครั้งอาจเกิดปัญหาเรื่องการยึดเกาะ เช่น ในกรณีของดินเหนียวปนทราย หากมีน้ำขังหรือสมอฝังอยู่ในชั้นดินเหนียว จะต้องตรวจสอบความยึดเกาะของสมอกับพื้นดินให้แน่ใจ นอกจากนี้ พื้นผิวที่อยู่ภายในโครงคานควรได้รับการปกป้องด้วยวัสดุทางธรณีวิศวกรรม เพื่อป้องกันการกัดเซาะที่อาจทำให้ดินใต้โครงคานถูกพัดพาไป

เครือข่ายของเสาเข็มขนาดเล็ก

วิธีการนี้จำเป็นต้องติดตั้งเสาเข็ม ขนาดเล็กจำนวนมาก เรียงกันเป็นโครงสร้างสามมิติ โดยเอียงทำมุมต่างกัน และเชื่อมต่อกันที่ส่วนหัวด้วยเดือยคอนกรีตเสริมเหล็กที่แข็งแรง โครงสร้างนี้ช่วยเสริมความแข็งแรงให้กับพื้นดิน ทำให้คุณสมบัติของดินที่ฝังอยู่ในเสาเข็มขนาดเล็กดีขึ้นโดยธรรมชาติ วิธีนี้ใช้ในกรณีดินถล่มขนาดเล็ก

ประสิทธิภาพของเสาเข็มขนาดเล็กนั้นขึ้นอยู่กับการปักเสาเข็มให้ครอบคลุมพื้นที่ดินถล่มทั้งหมด ในกรณีของดินถล่มแบบหมุนในดินเหนียวอ่อน เสาเข็มจะช่วยเพิ่มแรงต้านทานโดยอาศัยแรงเสียดทานที่ส่วนบนของเสาเข็มที่พบในดินถล่ม ในกรณีของเสาเข็มแบบแขวน ความแข็งแรงจะขึ้นอยู่กับส่วนของเสาเข็มที่มีแรงต้านทานน้อยที่สุด ในทางปฏิบัติ เสาเข็มในบริเวณที่ไม่มั่นคงที่สุดของลาดชันจะถูกปักก่อน เพื่อลดการเคลื่อนตัวด้านข้างของพื้นดินที่อาจเกิดขึ้นได้

วิธีการออกแบบเบื้องต้นสำหรับเสาเข็มขนาดเล็กนั้น อาศัยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำการจำลองเชิงตัวเลข แต่แบบจำลองเหล่านั้นอาจมีข้อจำกัดด้านความเรียบง่าย ซึ่งทำให้จำเป็นต้องมีการระบุลักษณะของวัสดุที่อาจก่อให้เกิดดินถล่มอย่างแม่นยำ

เก่ง

เทคนิคการตอกตะปูยึดดินที่ใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพชั่วคราวและ/หรือถาวรของลาดชันตามธรรมชาติและหน้าผาที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้น มีพื้นฐานมาจากหลักการพื้นฐานในวิศวกรรมการก่อสร้าง นั่นคือ การใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางกลพื้นฐานของดิน เช่น แรงยึดเกาะและมุมแรงเสียดทานภายใน เพื่อให้ดินมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการทำงานเพื่อรักษาเสถียรภาพ การตอกตะปู เช่นเดียวกับการใช้สมอ จะทำให้เกิดแรงกดในแนวตั้งฉาก ซึ่งจะเพิ่มแรงเสียดทานและความมั่นคงภายในเนินเขา

วิธีการตอกตะปูวิธีหนึ่งคือการตอกตะปูแบบกระจายตัวที่ตอบสนองรวดเร็ว: CLOUJET ซึ่งเป็นการฝังตะปูลงในดินโดยใช้หัวขยายที่ได้จากการฉีดปูนซีเมนต์ด้วยแรงดันสูงเข้าไปในบริเวณที่ต้องการยึด การระบายน้ำมีความสำคัญต่อวิธีการ CLOUJET เนื่องจากระบบไฮดรอลิก ซึ่งพิจารณาในรูปของแรงดันน้ำในรูพรุนที่ใช้กับพื้นผิวที่แตกหักในแนวตั้งฉาก มีอิทธิพลโดยตรงต่อคุณลักษณะของระบบ น้ำที่ระบายออกทั้งผ่านโครงสร้างและผ่านท่อที่ฝังอยู่ในดิน จะไหลรวมกันที่เชิงลาดไปยังตัวรวบรวมน้ำที่ติดตั้งขนานกับทิศทางของหน้าผา

อีกระบบหนึ่งในการยึดดินด้วยตะปูคือ เทคโนโลยีการยึดดินด้วยตะปูและรากพืช (SNART) ในระบบนี้ จะใช้เหล็กตอกลงไปในลาดดินอย่างรวดเร็วด้วยวิธีการกระแทก การสั่นสะเทือน หรือการขันสกรู โดยทั่วไประยะห่างระหว่างตะปูจะอยู่ที่ 0.8 ถึง 1.5 เมตร ตะปูมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 ถึง 50 มิลลิเมตร และอาจยาวได้ถึง 20 เมตร ตะปูจะถูกติดตั้งตั้งฉากและผ่านระนาบการพังทลาย และได้รับการออกแบบมาเพื่อต้านทานการดัดและการเฉือน (มากกว่าแรงดึง) โดยใช้ หลักการ ทางวิศวกรรมธรณีเทคนิคพื้นผิวการพังทลายที่มีศักยภาพซึ่งมีความลึกน้อยกว่า 2 เมตร โดยปกติแล้วจะต้องใช้ตะปูที่มีความกว้างมากขึ้นใกล้กับส่วนบน ซึ่งอาจทำได้โดยการติดแผ่นเหล็กที่หัวตะปู รากพืชมักจะสร้างแนวป้องกันที่มีประสิทธิภาพและสวยงามเพื่อป้องกันการสูญเสียดินระหว่างตะปู

แผ่นใยสังเคราะห์เสริมแรง

โซลูชันแผ่นใยสังเคราะห์ทั่วไป

แผ่นเสริมแรงทางธรณีวิทยา (Geogrids) เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่ใช้เสริมความแข็งแรงให้กับพื้นดิน การใส่แผ่นเสริมแรงทางธรณีวิทยา (โดยทั่วไปในทิศทางที่เกิดการเสียรูป) มีหน้าที่ในการเพิ่มความแข็งและความมั่นคงให้กับพื้นดิน ทำให้พื้นดินสามารถรับแรงเสียรูปได้มากขึ้นโดยไม่แตกหัก

ใบหน้าเซลล์

ผนังเซลล์ หรือที่รู้จักกันในชื่อ "ผนังค้ำยัน" เป็นผนังรับน้ำหนักพิเศษที่ทำจากโครงตาข่ายสำเร็จรูปในคอนกรีตเสริมเหล็กหรือไม้ (ที่ผ่านการเคลือบสารกันเชื้อรา) โครงตาข่ายมีความยาวประมาณ 1-2 เมตร และผนังสามารถสูงได้ถึง 5 เมตรวัสดุเม็ด ละเอียดอัดแน่น จะถูกใส่เข้าไปในช่องว่างของโครงตาข่าย ความเป็นโมดูลาร์ของระบบนี้ทำให้มีความยืดหยุ่นในการใช้งานอย่างมาก ทั้งในแง่ของการปรับให้เข้ากับลักษณะภูมิประเทศ และเนื่องจากโครงสร้างไม่จำเป็นต้องมีฐานรากที่ลึก นอกจากการใช้คอนกรีตบางๆ เป็นฐานรองรับโครงสร้างทั้งหมดให้เป็นแนวราบ สามารถปลูกพืชในช่องว่างของโครงตาข่ายเพื่อพรางโครงสร้างได้

การบำบัดทางเคมี ความร้อน และทางกล

สามารถใช้วิธีการต่างๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของดินที่ได้รับผลกระทบจากดินถล่มได้ ในบรรดาวิธีการเหล่านั้น เทคนิคการฉีดซีเมนต์แรงดันสูง (jet-grouting) มักถูกนำมาใช้ โดยมักใช้เป็นทางเลือกหรือส่วนเสริมในการดำเนินการทางโครงสร้างที่กล่าวถึงไปก่อนหน้านี้ ขั้นตอนของการฉีดซีเมนต์แรงดันสูงมีดังนี้:

  • ขั้นตอนการเจาะรู: การสอดเสาลงไปในดิน โดยเจาะรูเพื่อทำลายแกนกลางของดิน จนถึงระดับความลึกที่โครงการกำหนดไว้
  • ขั้นตอนการสกัดและการฉีดตามโปรแกรม: การฉีดส่วนผสมด้วยแรงดันสูงมากจะทำในระหว่างขั้นตอนการสกัดของชุดเสา ในขั้นตอนนี้ การฉีดส่วนผสมด้วยแรงดันในทิศทางที่กำหนดในช่วงเวลาที่กำหนด จะทำให้ได้ผลลัพธ์ตามความเร็วในการสกัดและการหมุนของชุดเสา เพื่อให้สามารถบำบัดดินในปริมาตรที่มีรูปร่างและขนาดตามที่ต้องการได้

(ดู[ 6 ] )

เจ็ทพลังงานสูงก่อให้เกิดการผสมผสานระหว่างพื้นดินและการ "แตกกระจาย" อย่างต่อเนื่องและเป็นระบบ โดยมีผลกระทบเฉพาะบริเวณภายในรัศมีของการกระทำเท่านั้น โดยไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปทรงที่พื้นผิวซึ่งอาจส่งผลเสียต่อความมั่นคงของสิ่งก่อสร้างที่อยู่ใกล้เคียง

การพ่นส่วนผสมด้วยความเร็วสูงผ่านหัวฉีด โดยอาศัยผลของพลังงานสูงที่เกิดขึ้น ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนลักษณะตามธรรมชาติและคุณสมบัติทางกลของพื้นดินไปในทิศทางที่ต้องการและสอดคล้องกับส่วนผสมที่ใช้ (ซีเมนต์ เบนโทไนท์ น้ำ สารเคมี สารผสม ฯลฯ) ขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นดินตามธรรมชาติ ชนิดของส่วนผสมที่ใช้ และพารามิเตอร์การทำงาน ความแข็งแรงในการรับแรงอัดสามารถเพิ่มขึ้นได้ตั้งแต่ 1 ถึง 500 กก./ซม.² (100 กิโลปาสคาลถึง 50 เมกะปาสคาล ) ในพื้นที่ที่ทำการปรับปรุง

การสร้างโครงสร้างพื้นดินที่แข็งแรงและมีรูปร่างและขนาดต่างๆ (เช่น เสาค้ำยันและส่วนยื่น) ภายในมวลที่ต้องการทำให้มั่นคงนั้น สามารถทำได้โดยการปรับพารามิเตอร์การฉีดอย่างเหมาะสม ด้วยวิธีนี้จะได้โครงสร้างดังต่อไปนี้: แผ่นบางๆ ทรงกระบอกแนวนอนและแนวตั้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างๆ และรูปทรงเรขาคณิตอื่นๆ ได้เกือบทุกแบบ

อีกวิธีหนึ่งในการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของพื้นดินคือการบำบัดด้วยความร้อนสำหรับเนินเขาที่ไม่มั่นคงซึ่งประกอบด้วยวัสดุที่เป็นดินเหนียว ในอดีต เนินดินเหนียวที่ไม่มั่นคงตามแนวทางรถไฟจะถูกทำให้แข็งตัวโดยการจุดไฟจากไม้หรือถ่านหินในหลุมที่ขุดลงไปในเนิน ในหลุมขนาดใหญ่ (200 ถึง 400 มม.) ที่ห่างกันประมาณ 0.8-1.2 เมตร และเชื่อมต่อกันในแนวนอน จะมีการใช้หัวเผาเพื่อสร้างทรงกระบอกของดินเหนียวที่แข็งตัว อุณหภูมิที่ได้จะอยู่ที่ประมาณ 800 องศาเซลเซียส ทรงกระบอกดินเหนียวเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนเสาเข็ม ทำให้พื้นผิวที่เกิดการเคลื่อนตัวมีความแข็งแรงต่อแรงเฉือนมากขึ้น ระบบนี้มีประโยชน์สำหรับการเคลื่อนตัวของพื้นผิว เช่น ในกรณีของคันดิน ในกรณีอื่นๆ ความลึกของหลุมหรือปริมาณเชื้อเพลิงที่จำเป็นทำให้ไม่สามารถใช้วิธีนี้ได้ หรือทำให้ความพยายามนั้นไม่ได้ผล

มีการพยายามปรับปรุงเสถียรภาพของดินอีกวิธีหนึ่งโดยใช้การบำบัดด้วยไฟฟ้าออสโมซิส วิธีการนี้ใช้ได้เฉพาะกับดินเหนียวเท่านั้น โดยการนำวัสดุไปสัมผัสกับสนามไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง โดยการฝังคู่ขั้วไฟฟ้าลงในดิน เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ขั้วไฟฟ้าเหล่านี้จะทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของประจุไอออนในดินเหนียว ดังนั้น น้ำที่อยู่ระหว่างรูพรุนจะถูกรวบรวมไว้ในบริเวณขั้วลบและถูกดึงดูดโดยประจุไอออน ด้วยวิธีนี้จึงสามารถลดปริมาณน้ำในดินได้ นอกจากนี้ การเลือกขั้วบวกที่เหมาะสมยังสามารถกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของดินเหนียวได้ เนื่องจากไอออนที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากขั้วบวกจะกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมีและกายภาพหลายอย่าง ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของดินที่ไม่เสถียรได้

อย่างไรก็ตาม วิธีการปรับเสถียรภาพนี้มีประสิทธิภาพเฉพาะในดินเหนียวที่เป็นเนื้อเดียวกันเท่านั้น ซึ่งสภาวะเช่นนี้หาได้ยากในลาดชันที่ไม่มั่นคง ดังนั้น การบำบัดด้วยไฟฟ้าออสโมซิสจึงถูกยกเลิกไปหลังจากใช้งานไปบ้างแล้ว

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • บอมฮัด อีเอ็น (1986) Stabilità dei pendii,ดาริโอ ฟลัคโควิโอ เอดิเตอร์, ปาแลร์โม
  • Cruden DM & Varnes DJ (1996). ประเภทและกระบวนการของดินถล่ม ใน "ดินถล่ม – การตรวจสอบและการบรรเทา" รายงานพิเศษของคณะกรรมการวิจัยด้านการขนส่ง ฉบับที่ 247 สำนักพิมพ์ National Academy Press วอชิงตัน ดี.ซี. หน้า 36–75
  • Fell R. (1994). การประเมินความเสี่ยงดินถล่มและความเสี่ยงที่ยอมรับได้, Can. Geotech. J., vol. 31, 261–272.
  • ไจแอนท์ จี. (1997) คาดูตา ดิ มาสซี – การวิเคราะห์ของโมโตและโปรเตซิโอเน, เฮเวลิอุส เอดิซิโอนี, เนเปิลส์
  • Hunge O. (1981). พลวัตของหินถล่มและการเคลื่อนตัวของมวลประเภทอื่นๆ วิทยานิพนธ์ปริญญาเอก มหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตา ประเทศแคนาดา
  • Peck RP (1969). ข้อดีและข้อจำกัดของวิธีการสังเกตในกลศาสตร์ดินประยุกต์Geotechnique 19, n. 2, 171–187.
  • ตัมบูรา เอฟ. (1998) Stabilizzazione di pendii – เคล็ดลับ, เทคโนโลยี, realizzazioni, Hevelius edizioni, เนเปิลส์
  • แทนซินี เอ็ม. (2001) Fenomeni franosi และโอเปร่าของเสถียรภาพ, Dario Flaccovio บรรณาธิการ, ปาแลร์โม
  • Terzaghi K. & Peck RB (1948). กลศาสตร์ดินในการปฏิบัติทางวิศวกรรม,นิวยอร์ก, Wiley.
  • Coir Green (1998). " การควบคุมการกัดเซาะ – การกัดเซาะดิน
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Landslide_mitigation&oldid=1319463701 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การบรรเทาผลกระทบจากดินถล่ม

การบรรเทาผลกระทบจากดินถล่มหมายถึงกิจกรรมการก่อสร้างของมนุษย์บนเนินลาดโดยมีเป้าหมายเพื่อลดผลกระทบจากดินถล่มดินถล่มอาจเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ ซึ่งบางครั้งอาจเกิดขึ้น พร้อมกัน...

มาตรการเสริมกำลัง

โดยทั่วไปมาตรการเสริมแรงจะใช้ องค์ประกอบ โลหะ ซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงเฉือนของหินและลดการปลดปล่อยความเครียดที่เกิดขึ้นเมื่อตัดหิน มาตรการเสริมแรงประกอบด้วยตะปูหรือสมอโลหะ การยึดที่ต้องใช้แรงดึงล่วงหน้าจัดเป็นการยึดแบบแอคทีฟ...

การปรับเปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิต

มาตรการประเภทนี้ใช้ในกรณีที่หน้าผาหินมีความแข็งแรงและมั่นคงอยู่ใต้เนื้อหินที่จะทำการขุดออก ตัวอย่างเช่น วัสดุที่ไม่มั่นคงบริเวณยอดเนินเขา ก้อนหินที่ยื่นออกมาจากแนวเนินเขา พืชพรรณที่อาจทำให้รอยต่อของหินกว้างขึ้น หรือก้อนหินที่แยกตัวออกจากรอยต่อ

มาตรการป้องกัน

การปกป้องหน้าผาธรรมชาติและหน้าผาจากการทำเหมืองหินสามารถมีเป้าหมายที่แตกต่างกันได้สองประการ: