本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点。
我们已经看到湿地是如何变成索契奥运村的。现在让我们去克拉斯纳亚波利亚纳山区短途旅行,看看工程师们在为我们带来高山和北欧赛事所需的设施时,面临哪些地质挑战。 这样说吧:这并不容易。
高山赛事场地位于罗莎库塔高原的艾布加山脊上。姆济姆塔河流经山谷下方,该地区被许多支流分割。从海拔 485 米(1,591 英尺)的谷底到海拔 1,100 米(3,608 英尺)的山脊顶部,坡度可能缓和至 5°-15°,也可能陡峭至 35°-40°。
随着阿拉伯板块挤压欧亚板块,高加索山脉一直在隆起。它们非常高大:最高的山峰厄尔布鲁士山高达 5,642 米(18,510 英尺)。所有这些构造压力抬升了侏罗纪泥岩、砂岩和石灰岩,以及覆盖着砾石和粘土填充土壤的第四纪泥岩。这是一个具有挑战性的建筑景观。再加上俄罗斯人在山区大型项目处理方面缺乏专业知识、工期紧张以及令人担忧的地震活动,您就可以理解为什么地质学家在评估新高速公路、雪车滑道和跳台滑雪区的地质情况时会非常谨慎地进行分析。
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他们对设施将要建造的土壤样本进行了多次剪切和地震测试,同时考虑了土壤的干燥和潮湿状态。公路项目是他们的第一个项目,他们能够在此基础上改进技术。他们需要确定稳定道路上方和下方斜坡的方法,最好是对环境的影响最小。他们最终将大部分道路穿过泥岩基岩开挖,并将锚杆深深地打入岩石中以防止滑坡。他们将上坡挡土墙建得又陡又高,以便在不给自然环境带来不必要影响的情况下加固道路。需要加固的下坡也设置了挡土墙和锚杆,软土则被碎石取代或通过注浆加固。道路的建设考虑了地震情况:最终,他们选择的值与欧洲规范 8的建议相符。
雪车和雪橇赛道 (BLT) 是一个更棘手的命题:他们不仅要应对地形的显著变化(650-800 米的落差),还要应对复杂的水文地质情况。赛道位于艾布加山脊北坡的较低部分,一直都是含水砾质粘壤土。这些土壤可能很坚硬,也可能因潮湿而变形。而地下 16-40 米的泥岩强度不高。赛道还靠近两个断层带,位于危险的地震带。滑坡是一个特别令人担忧的问题。
地质学家为赛道的各个部分提出了几种不同类型的挡土墙。他们选择了桩基,因为桩基能够很好地阻挡滑坡。为了防止桩基在潜在压力下弯曲和断裂,可以对其进行锚固、加固,或者 просто 制作得比平时更大。
跳台滑雪区在地质上类似,但海拔落差更大。至少水文地质情况稍微简单一些。跳台滑雪区位于一个 8-10 米深的切口中,这增加了滑坡的可能性。桩基再次派上了用场,还有桩基挡土墙和土钉。拟议的加固措施将斜坡分为两个部分,这将防止整个斜坡发生单次、深层滑坡。
到目前为止,所有细致的分析和预防措施似乎都在发挥作用,感谢参与其中的地质学家,奥运赛事可以安全举办。
参考文献:
Fedorovsky 等人:索契山区奥运设施设计与施工的岩土工程方面。