Деревья у берегоукрепительных сооружений на реке. Научная электронная библиотека. Гибкие системы включают габионы, георешетки, скрепленные матрасы из бетонных блоков, каменную наброску, технологии стабилизации грунтов

Комплекс предпринимаемых мер по защите прибрежных зон искусственных и природных водоёмов от размывания, обвала и воздействия волн определяется термином «берегоукрепление» . Как и любые другие строительные работы, берегоукрепление начинается с проекта.

Проект берегоукрепления представляет собой полный пакет технической документации, на основании которой проводятся строительные работы. Пакет документов по проектированию защитных сооружений включает в себя расчёты (экономические, технические), графики и схемы, спецификации, макеты, строительную смету и полное описание строительного процесса.

При проектировании берегоукрепления применяется несколько различных методов.

1) Вариантное проектирование. Базируется на рассмотрении нескольких вариантов различных технических решений. Позволяет определить наиболее эффективное и экономически выгодное решение в данном конкретном случае.

2) Проектирование с использованием «метода аналогий». Надёжный и практичный метод в условиях «сходных ситуаций». Решение использовать проверенные на практике конструкции принимается в аналогичных вариантах.

3) Метод статистики подразумевает обобщение уже имеющихся данных о конструкциях с целью дальнейшего их использования в каждом конкретном случае.

4) Теоретические исследования. Это важнейший метод проектирования берегоукрепительных сооружений. Применение метода теоретических исследований позволяет производить расчёты по определению формы и размеров защитных береговых укреплений, выбирая оптимальное устройство моделей.

5) Натурный (экспериментальный) метод используется в случаях больших и ответственных проектов, когда невозможно применить теоретические расчёты.

Проектирование береговых укреплений - процесс многоступенчатый и сложный. На основании собранных данных о сточных водах и скорости течения производятся предварительные расчёты. Во время проектирования происходит визуализация образа будущего объекта. На стадии создания технического проекта учитываются различные факторы - возможность оползней, состояние берегового склона, степень подмыва берега водоёма. Объём будущих затрат на строительство защитных береговых укреплений определяется с учётом комплексного подхода ко всем сопутствующим факторам.

Защитные сооружения по укреплению берега востребованы на различных участках береговой линии. Благоустройство портовых сооружений, лодочных станций, яхт- клубов, набережные городов, участки береговой линии, не подвергшиеся пока застройке - всё требует берегоукрепительных работ. Даже прибрежная полоса, расположенная невдалеке с автомобильными магистралями, курортными зонами, населёнными пунктами в обязательном порядке должна быть защищена от размыва. Реализация предупредительных мер предохраняет большие города и малые населённые пункты, промышленные объекты и опоры мостов, ценные лесные массивы и окультуренные поля от возможного затопления.

Важнейшим условием успешного градостроения по обе стороны берега реки является надёжная фиксация её прибрежной зоны. Талые воды, волны, течение реки, сильный ветер - эти природные явления обладают мощной разрушительной силой. Решение по строительству защитных сооружений по всей береговой линии принимается с учётом гидрологических особенностей каждого конкретного участка прибрежной полосы. Наиболее надёжный, но и дорогой вид укрепления - вертикальные подпорные стены - используется при строительстве набережных в крупных мегаполисах. Более экономичный вариант укрепления берега реки - строительство откосов.

Береговые откосы условно делятся на три «зоны» - подводная зона, зона переменного уровня и не затопляемая зона, так называемая, надводная. При строительстве береговых откосов применяют различные материалы и методы, с учётом их экономичности, надёжности и эффективности. Подводная зона сооружается при помощи тюфяков из камыша и хвороста с применением гибких железобетонных покрытий и сборных железобетонных плит. Такие виды плит не предусматривают устройство «обратного фильтра». В случаях сильного подводного течения применяется возведение специальных упорных поясов и береговых банкетов.

Строительство зоны переменного уровня происходит с использованием камня, крупнозернистого песка и гравия, железобетонных разрезных плит (с обратным фильтром), габионных укреплений . Каждая плита, соприкасающаяся с грунтом, имеет слой гидроизоляционного покрытия. Предусмотрена система дренажа в виде водоотводных отверстий, расположенных ниже уровня воды.

Не затопляемая надводная зона создаётся при помощи посадки кустарников и засева травой, а также с применением смолы, закрепляющей грунт, и асфальтобетонных покрытий. Берегоукрепление габионами является наиболее востребованной и экономичной конструкцией, применяемой при строительстве городских набережных. И не только.

Слово «габион» переводится с французского языка как «большая клетка с камнями» или «корзина с камнями». Защитные функции габионных конструкций успешно используются уже не одну сотню лет в различных вариантах. В прошлом такие «каменные корзины» применялись при строительстве фортификационных сооружений и выполняли защитные функции во время войны.

Современные сооружения разработаны с учётом применения новейших технологий. По своей сути габион является объёмным контейнером, произведенным из металлической проволоки. Контейнер заполняется природным камнем. Габионные конструкции предусматривают быстрое наполнение с применением ковшовых погрузчиков и удобную транспортировку к месту назначения. Камень, заполняющий габион, может быть любым: гладкий речной камень или карьерный «рваный» щебень. Главное условие - размер камня, наполняющего габион, должен быть чуть больше ячейки габионной сетки. Стандартный габион имеет форму параллелепипеда.

Достоинства габионных сооружений неоспоримы. Это достаточно недорогая конструкция, удобная и очень простая при монтаже. Габионы превосходно гармонируют с любым ландшафтом. Эти укрепления очень долговечны, совершенно безопасны с экологической точки зрения. Более того, со временем корни посаженных растений сплетаются с габионными конструкциями , одновременно укрепляя их и украшая. Современные производители предлагают габионы разнообразной формы из металлической сетки с различным покрытием. Чаще всего это оцинкованная сетка, но может быть гальфановое либо поливинилхлоридное покрытие. Форма сегодняшних габионов разнообразна: в виде коробки, цилиндра или плоского прямоугольника, разделённого на несколько секций. Такие прямоугольные габионы с секциями называют «матрацы Рено».

Плоскостная конструкция малой высоты и большим покрытием напоминает матрац - отсюда и название. Изготавливают «матрацы Рено» из сетки двойного кручения. Боковые кромки усиливаются проволокой большого диаметра, и этот фактор придаёт конструкции необычайную прочность, а также позволяет равномерно распределять нагрузку. Перегородки (деление на секции) установлены через каждый метр по всей длине габиона для придания дополнительной прочности и надёжности всей конструкции.

«Матрацы» наделены превосходными гидравлическими характеристиками, что позволяет их повсеместно использовать в качестве защитных сооружений дна и берега различных водоёмов от размыва. Для строительства берегоукрепляющих сооружений отлично подходит сетка с ПВХ покрытием - поливинилхлорид предохраняет от коррозии, обладает устойчивыми характеристиками по отношению к агрессивной химической среде.

Габион - универсальная защита с широким спектром применения. Простота монтажа габионов является ещё одним их важнейшим преимуществом. Берегоукрепление габионами производится без применения сложной грузоподъёмной техники и какого-либо специального оборудования. Работа ведётся по следующей схеме - выполнение откосов, закрепление грунта, установка габионов. Грамотный профессиональный подход к укреплению берега реки или искусственного водоёма решает одновременно несколько задач:

Защита прибрежной полосы от разрушения;

Использование прибрежной территории в различных целях;

Предотвращение последствий паводков;

Элемент ландшафтного дизайна.

Но не только габионные конструкции применяются для защиты береговой линии. Выбор вида берегоукрепляющего сооружения во многом зависит от геологического строения прибрежной зоны. Для защиты городских набережных часто приходится использовать бетонные и железобетонные конструкции, особенно на участках, подверженных оползням. Геоморфологический рельеф берега является основным фактором, от которого зависит выбор оптимальной конструкции. Учитывается и общий архитектурно-дизайнерский замысел при строительстве прибрежной зоны.

Защита морского берега предусматривает два способа: сооружения активного метода и пассивного. Активные сооружения предназначены гасить энергию волн в значительной степени ещё на подходе непосредственно к берегу. При строительстве сооружений «активного типа» предусматривается возможность накопления наносов на береговой линии, что со временем приводит к расширению пляжа естественным путём. Образование наносов создаёт дополнительную «линию защиты» прибрежной полосы. Для решения таких задач строятся волноломы или возводятся конструкции, называемые бунами.

Волноломы - монолитные блоки, изготовленные из бетона. Различают два вида волноломов - надводные, возвышающиеся над поверхностью моря и подводные (затопленные). Находятся они, как правило, в 30-40 метрах от береговой линии. Волноломы выполняют и волнозащитную роль.

Строительство бун преследует цель расширения линии пляжа путём накопления и удержания природных наносов. Буны строятся из различных материалов: железобетона, камня, шпунта металлического.

Сооружения, относящиеся к пассивному методу защиты, осуществляют защиту берегового откоса от внешних воздействий. К ним относятся берегоукрепительные стенки откосного и ступенчатого вида. Нередко при возведении защитных сооружений применяется комплексный подход. Укрепления с применением обоих методов называют комбинированными. Как правило, пассивный метод оптимален в портовой зоне, а применение активного или комбинированного типа чаще встречается на открытых побережьях. Строительство защитных береговых сооружений ведётся с учётом перспективного развития данной береговой линии.

Берегоукрепительные работы - комплекс мероприятий по защите берегов от динамического и статического разрушающего воздействия воды (точнее эрозии русла и берегов водоемов).

Берегоукрепление можно разделить на капитальное и декоративное. И первое, и второе несёт за собой сокращение повреждений береговой полосы.

Капитальное берегоукрепление связано с использованием специальных технологий и материалов, гарантирующих максимальный эффект при защите прибрежной зоны. Это применение гидротехнических сортов бетона, габионов, шпунтов, специальных объемных железобетонных конструкций. Так же возможно наращивание береговой территории методом отсыпки грунтом и гидронамывом. Данные методы давно проверены и надежны.

Декоративное укрепление берегов подойдёт тем, для кого помимо практических свойств, берегоукрепительные сооружения должны обладать эстетической привлекательностью. В этом случае хорошо подходят природные долговечные материалы - природный камень и лиственница. Перед декорированием береговой зоны камнем необходимо предусмотреть ограничивающую опору, иначе неизбежно сползание камня в русло.

Природный камень на берегу, будь то плотно уложенный валун, или отсыпанная речная галька, не предотвращают контакта грунта с водой, но практически сводят к нулю разрушающий эффект волны. Важно при использовании подобной технологии не прогадать с сезонным и суточным изменением водного уровня. Кромка воды должна всегда упираться в берегоукрепительное сооружение . Берегоукрепительные работы с применением природного камня часто используется при укреплении участков небольшой продолжительности, так как это наиболее быстрый и недорогой способ.

Специалисты компании Гидростройпрофессионально выполняют берегоукрепление по различным технологиям.Строительствоберегоукрепительных сооружений любой степени сложности, на всех типах акваторий.

Берегоукрепительные работы - важное и ответственное мероприятие, к которому, увы, часто приступают в весьма запущенной ситуации - когда берег уже разрушен, а оползни угрожают стоящим неподалеку строениям. Недостаточное внимание к проблеме берегоукрепления способно обернуться катастрофическими последствиями. Поэтому, если Вы владелец недвижимости, граничащей с водными объектами, советуем Вам ответственно отнестись к состоянию береговой полосы водоема.

Проводимое специалистами компании Гидрострой берегоукрепление выполняется по заранее подготовленному проекту, учитывающему все необходимые требования и технологические особенности гидротехнического строительства.

Морей, озёр , водохранилищ , каналов и др.) от разрушающего воздействия волн, течений, напора воды и льда и других природных факторов. Берегоукрепительные сооружения возводятся для предупреждения разрушений берегов и затоплений населённых пунктов, промышленных объектов, дорог, мостов, линий связи, ценных лесных и сельскохозяйственных угодий, культурных и исторических памятников и т.п.

Требования, предъявляемые к берегоукрепительным сооружениям: эффективность работы и надёжность (долговечность) конструкций, простота устройства, возможность максимального использования местных строительных материалов и проведения ремонтно-восстановительных работ, экономичность.

Берегоукрепление производят в пределах акваторий портов и на открытых побережьях. В первом случае оно призвано защитить от размыва незастроенные участки береговой линии и обеспечить благоустройство территории порта. Во втором случае берегоукрепительные сооружения строятся для защиты от размыва участка сопряжения прибрежной полосы с курортными комплексами, населёнными пунктами, промышленными объектами, железными и автомобильными дорогами.

Укрепление берега особенно актуально при сооружении водоотводных каналов, водосбросов дамб , при строительстве опор, конусов мостов, насыпей для железнодорожных путей, автомагистралей.

По основному материалу берегоукрепительные сооружения подразделяются на деревянные, каменные, стальные, бетонные и железобетонные.

По характеру взаимодействия с водным потоком берегоукрепительные сооружения подразделяются на активные, использующие энергию потока на работу по намыву и сохранению береговых наносов, и пассивные, противопоставляющие водному потоку только прочность и устойчивость своей конструкции.

К активным берегоукрепительным сооружениям на морях и озёрах относятся наносозадерживающие полузапруды (буны), молы и волноломы, на реках – поперечные полузапруды, регулирующие дамбы, струенаправляющие щиты.

Пассивные берегоукрепительные сооружения на морях – волноотбойные стены, наброска из крупных блоков и фигурных массивов, на реках – каменная наброска, тюфяки, габионы, бетонные и железобетонные плиты и др.

Выбор комплекса берегоукрепительных сооружений и их типов зависит от рельефа берега, его гидрогеологического режима и геологического строения.

Мол – гидротехническое оградительное сооружение для защиты акватории порта от волнения, примыкающее одним концом к берегу. Одновременно мол может служить для размещения причалов и перегрузочных устройств.

В портах, расположенных на открытом берегу, сооружают два сходящихся или параллельных мола с воротами между ними (парные молы). Если порт расположен в бухте, берега которой частично защищают акваторию от ветра и волн, обычно ограничиваются одним молом. Конструкция и тип мола в основном определяются гидрологическим режимом и геологическими условиями района расположения порта.

Различают молы:

• откосного типа – сооружаемые наброской из камня или бетонных массивов;
• вертикального типа – в виде стенок, возводимых из каменной кладки, бетонных или железобетонных массивов;
• комбинированного типа (сочетание первых двух типов).

Головная (выдвинутая в море) часть мола делается на 1–1,5 м выше остальной, и на ней устанавливают сигнальный огонь или маяк.

Волнолом , или волнорез – гидротехническое сооружение на воде (в море, на озере, водохранилище или реке), предназначенное для защиты береговой линии или акватории порта от волн, течений, льда и наносов. От мола отличается тем, что не примыкает к берегу.

Различают волноломы гравитационного типа, свайные, плавучие, гидравлические, пневматические, оградительные (окруженные водным пространством) и берегозащитные (расположенные непосредственно у берега).

Щит струенаправляющий предназначен для направления потоков и увеличения пути движения сточных вод в сооружениях очистки.

Полузапруда (буна, поперечная дамба) – гидротехническое сооружение, предназначенное для регулирования режима водного потока и защиты морского или речного берега от размыва. Для устройства полузапруды применяют грунт, камень, бетон, фашины, габионы. Устанавливают полузапруды вертикально или под некоторым углом к берегу. Донные полузапруды служат для предохранения от размыва оснований береговых сооружений (дамб, подпорных стенок и др.).

В зависимости от целей и местных гидротехнических условий в берегоукреплении используются различные конструкции и материалы. Берегоукрепительные сооружения могут быть выполнены в виде стенок набережных или в виде укрепительных одежд, уложенных на соответствующим образом спланированный откос берега.

Откосное берегоукрепление может быть выполнено быстрее и со значительно меньшими затратами, чем сооружение стенок набережных. Однако берегоукрепительные сооружения этого типа не всегда могут быть применены. Необходимо иметь в виду, что если берег реки, подлежащий укреплению, достаточно высок и сложен слабыми горными породами, то для обеспечения устойчивости откоса потребуется выделить полосу территории значительной ширины (при высоте берега 15 м над уровнем воды и среднем уклоне откоса 1:3 потерянная полоса территории составит 45 м). Отказ от использования такой значительной полосы береговой территории при ограниченных размерах строительной площадки не всегда возможен.

Откосное укрепление берега также не может быть применено в случае необходимости использования береговой полосы для причала судов и организации погрузочно-разгрузочных работ.

При благоустройстве береговой полосы в пределах населённого пункта могут применяться как откосные берегоукрепительные сооружения, так и набережные стенки в зависимости от архитектурно-планировочного решения береговой полосы.

При проведении берегоукрепительных работ в зоне зелёных насаждений находят применение комбинированные двухъярусные берегоукрепительные сооружения, состоящие из низкой, затопляемой паводковыми водами подпорной стенки и откоса, закреплённого дерновым покровом и кустарниковой растительностью. Набережные такого типа, помимо их основного использования как берегоукрепительных сооружений, могут также служить для организации отдыха населения.

В комплекс городских набережных, помимо берегоукрепительных сооружений, входят специальные устройства в виде сходов – причалов, лестниц и др. Стенки городских набережных покрывают на уровне тротуаров карнизным камнем и ограждают решетками или парапетами.

Ю.В. Богатырева, А.А. Беляков

Берегоукрепительные работы – это мероприятия, проводимые в целях защиты берегов рек, каналов и водоемов от разрушения. Понятие берегоукрепительные работы обычно включает в себя комплекс работ по защите берегов главным образом от динамического влияния воды (воздействия волн, повышенной скорости течения и т.п.). Важность укрепления берегов каналов и рек в особенности возрастает при существовании пароходного движения, так как производимые пароходами волны являются главными разрушителями берегов. Следует учитывать, что берегоукрепительные работы не могут быть отделены от работ по выправлению русла рек. Берегоукрепительные работы, выполняемые в условиях легко разжижаемых и разрушаемых водой грунтов, входят в комплекс выправительных работ. Достаточно большие колебания уровня воды, наличие широких пойм, а также образование на многих реках наледей и донного льда существенным образом удорожают и осложняют проведение берегоукрепительных работ. Вновь построенные, строящиеся и намечаемые к строительству каналы ставят берегоукрепительные работы в ряд весьма сложных и ответственных работ в строительстве.

При проведении берегоукрепительных работ могут применяться самые различные строительные материалы: камень, кирпич, хворост, земля, сваи и т.д. Применяемый для фашинных работ хворост может быть разнородным или только ивовым. Разнородный хворост обычно используется лишь для тех частей укреплений берегов, которые постоянно находятся под водой. В Средней Азии и на Кавказе фашины нередко изготавливались из гребенщика, который достаточно хорошо сопротивляется гниению. Применяемые фашины из тростника в силу своей недолговечности рассматриваются исключительно как временные, непригодные для сколько-нибудь серьезных сооружений. Камни, используемые при берегоукрепительных работах, должны быть устойчивыми к размыванию. Наиболее пригодными для этих целей являются граниты, кварциты и плотные известняки. Земля употребляется при устройстве хворостяных сооружений в качестве балласта для погрузки хворостяной кладки в воду. Колья, используемые при хворостяных работах, изготавливаются из толстых ветвей и тонких стволов деревьев, а сваи - из круглого леса. Веревки (так называемые «снасти») при этом употребляются пеньковые, смоленые. Для вязки тяжелых фашин используется отожженная проволока. К основным берегоукрепительным работам на реках, производимым из вышеописанных материалов, относятся хворостяная выстилка, погружение тяжелых фашин, каменная наброска, каменная сухая кладка и одерновка откосов.

Выбор способа укрепления берегов зависит от , характера его разрушения, очертания берега в плане, режима и характера стока реки, а также имеющихся местных или легко доставляемых дешевых строительных материалов. Высота, до которой производится укрепление берега, напрямую зависит от уровней воды и льда. Верхние части берегов, находящиеся выше горизонта самых высоких вод обычно укрепляют только в тех случаях, когда они не защищены растительностью или разрушаются независимо от ее влияния. Разрушительное воздействие внешних влияний проявляется главным образом в нижней части берега - ниже горизонта «средних» вод. Поэтому берега укрепляют в основном в их нижней части. Для укрепления подводной части берега нередко применялись фашинные тюфяки с загрузкой их камнями, а также и просто каменная наброска.

При укреплении берегов каналов, как вариант, по урезу наинизшего горизонта воды в канале могут забиваться сваи. Непосредственно за ними могут закладываться доски, а за ними устраиваться призмы из сухой каменной кладки.

Отдельно следует написать об укреплении береговых откосов рек и каналов габионами. Укрепление откосов габионами состоит в следующем. Из стальной оцинкованной проволоки сплетаются формы-ящики, заполняемые в последствие камнями. Габионы (обычно призматической или цилиндрической формы) связываются между собой, в результате чего получается массив, достаточно хорошо сопротивляющийся сдвигу и размыву. Обычно из габионов сначала устраивают основание, а затем уже и саму рабочую часть берегоукрепительного сооружения. Основание нередко делается из относительно тонких габионов толщиной около полуметра. Рабочая же часть может состоять из габионов различных размеров, расположенных в один или несколько рядов, сообразно с высотой, которую ей желают придать.

В тех случаях, когда скорости течения невелики, для защиты от размыва пологих и достаточно широких подводных откосов берегов, состоящих из мелкопесчаных и илистых наносов, нередко применялись маты из тонких ивовых ветвей. Такие маты вязались на месте их укладки на суднах. Делались они шириной до пятидесяти метров. Судна передвигались вдоль берега, и маты постепенно спускались на подводные береговые откосы. Погружение таких матов производилось посредством наброски на них камней. Здесь же следует упомянуть и о практике проведения берегоукрепительных работ с использованием

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РЕФЕРАТ

«Методы берегоукрепления»

Отметка о защите:

Новосибирск 2011

Введение……………………………………………………………….……..3

Виды и методы берегоукрепления………………………………………….4

Жесткие системы:

Бетонное покрытие береговой линии……………………………...…5

Цементогрунт…………………………………………………………..5

Подпорные стены………………………………………………………6

Гибкие системы:

Георешетка……………………………………………………………..8

Габионы…………………………………………………………………9

Технологии стабилизированного грунта………………………….…12

Геоматы…………………………………………………………………13

Берегоукрепление Новосибирского водохранилища……………………….15

Заключение…………………………………………………………………….16

Введение

После строительства ГЭС в 1957 году и возведения плотины образовалась Новосибирское водохранилище - "Обское море". Длина водохранилища от города Камень-на-Оби до города Новосибирска - 220 км. Полный объём воды - 8,8 куб. км. Площадь акватории - 1082 кв. км. Максимальная глубина - 25 м. Наибольшая ширина - 22 км; наименьшая ширина - 2 км.

Что касается срока службы, то у искусственных водоемов он действительно есть. Но это связано не с разрушением берегов, а с заносимостью водоема, с твердыми отложениями на его дне. Для Обского моря этот срок составляет 400 лет.

Процесс размывания берегов, который является естественным, специалистами прогнозируется всегда еще в период проектирования водоема. Мероприятия по берегоукреплению весьма затратны, но без них водохранилище может со временем разрушиться. Поэтому берег укрепляют, хотя и не по всему периметру моря. Укреплен берег в районе Бердской стрелки (от Бердска до мыса напротив Академгородка), в районе лесопарковой зоны ГЭС, поселка Ленинское (на левом берегу, за ОбьГЭС). Остальные участки береговой зоны разрушаются. Имеется здесь и искусственный пляж. До сооружения волногасящей дамбы в 1986 году происходил интенсивный размыв берега. Также была угроза смыва этой косы морем вместе с сосновым бором. Сейчас уже не наблюдается столь интенсивный размыв берега, который имел место до сооружения дамбы. Искусственные волногасящие сооружения природного типа более естественно вписываются в берега и создают хорошие условия для их рекреационного использования.

Виды и методы берегоукрепления

Понятие берегоукрепления подразумевает комплекс мероприятий по защите каймы водоемов от динамического разрушающего воздействия вод. Постоянное движение водных масс способствует обрушению берегов. Периодическое изменение скорости течения, волнение, а так же поперечная и вихревая динамика в местах с крутыми изгибами каналов особенно активны при наличии судоходного движения в водоеме, а значит, возрастает и важность процедуры укрепления берегов.

Берегоукрепление - это комплекс мероприятий, направленных на защиту от размыва под действием течения, волн, эрозии почвы, ливневых потоков и укрепление береговой линии рек и водоемов. Подмыв и проседание берегового склона ведет к обмелению, как самого водоема, так и к зарастанию прилегающих площадей. Для остановки подобных нежелательных процессов и обвала берега, прибрежную линию укрепляют различными методами.

Для предотвращения нежелательных явлений необходим комплекс мероприятий, направленных на укрепление берегов водохранилища. На сегодняшний день имеется большое количество методов укрепления берегов. В зависимости от целей и местных гидротехнических условий используются различные конструкции и материалы.

В общем они делятся на жесткие и гибкие системы.

К жестким относятся:

1.Подпорные стены

3.Цементогрунт

4.Бетонное покрытие береговой линии

5.Стальные листы

К гибким относятся:

1.Габионы

2.Каменная наброска

3.Георешетка

4.Скрепленные матрасы из бетонных блоков.

5. Технологии стабилизированного грунта

Рассмотрим боле подробно каждую систему.

Жесткие системы

Традиционные системы берегоукрепления позволяют искусственно укрепить поверхность, но дают ограниченную стабилизацию грунта или поддержание грунта при помощи конструкций.Основные типы жестких конструкций берегоукреплений включают подпорные стены, бетонное покрытие береговой линии, цементогрунт и стальные листы.

Бетонное покрытие береговой линии

Бетонное укрепение пользовалось большой популярностью в советские годы. Обычно это представляет собой накладка бетонных плит на пологие откосы водоемов. Но бетон чувствителен к перепадам температуры, не долговечен и не эстетичен.

Цементогрунт

Цементогрунт – сильно уплотненная смесь местного грунта, портландцемента и воды. Процент цемента по весу составляет от 8 до 12 % в зависимости от крупности частиц местного грунта и количества глины в нем. Цементогрунт замешивается в центральной передвижной станции на участке строительства и состоит на 90% из воды в момент готовности к установке. Смесь укладывается слоями толщиной от 15 до 30 см, каждый слой по ширине соответствует распределяющему оборудованию – обычно 3 м. Использование местного грунта позволяет получить конструкцию, естественным образом вписывающуюся в природный ландшафт, что выгодно выделяет технологию цементированного грунта на фоне других решений. Также технология отличается невысокой стоимостью – в 1,5-2 раза дешевле стоимости подпорной стенки из бетона и на 15-20% дешевле берега из габионов. Берегоукрепление из цементогрунта может иметь очень крутой уклон. Это уменьшает общий размер конструкции в плане и площадь зоны работ внутри естественного водотока.

Подпорные стены

В зависимости от конструкции и назначения гидротехнические подпорные стены подразделяются на следующие виды:

1. Гравитационные - возводимые на нескальном и скальном основаниях (рис.1), выполняемые обычно из монолитного или сборного бетона и железобетона. Подпорные стены этого вида, как правило, входят в состав сооружений напорного фронта гидроузлов, причальных сооружений и набережных;

2. Шпунтовые и свайные - возводимые на основаниях, допускающих погружение шпунта или свай, входящие в состав причальных сооружений, набережных и других гидротехнических сооружений.

Классы сооружений следует устанавливать в соответствии со СНиП 2.06.01-86.

Рис. 1. Основные виды гравитационных подпорных стен

а - массивные; б - уголковые; в - ячеистые; 1 - монолитные; 2 - из сборных элементов; 3 - консольные; 4 - контрфорсные; 5 - с анкерными тягами; 6 - возводимые в котловане или наплавные; 7 - из оболочек большого диаметра

Рис. 2. Основные виды шпунтовых и свайных подпорных стен

а - безанкерные; б, в, г - заанкеренные одной или двумя тягами к плитам и сваям; д - заанкеренные к наклонным сваям; е - свайный ростверк с передним шпунтом; ж - заанкеренные с жестким (в том числе скользящим) анкерным устройством; 1 - шпунт; 2 - анкерная тяга; 3 - анкерная плита; 4 - анкерные сваи; 5 - свайный фундамент; 6 - жесткий анкер

Гибкие системы

Гибкие системы включают габионы, георешетки, скрепленные матрасы из бетонных блоков, каменную наброску, технологии стабилизации грунтов.

Георешетка

Георешетка – это сотовая конструкция, сделанная из полиэтиленовых лент толщиной 1,5 мм, которые скреплены между собой высокопрочными сварными швами, рядами в шахматном порядке.

Укрепление склонов объемной георешеткой - один из наиболее эффективных методов в тех случаях, когда применение габионных конструкций невозможно из-за неровного рельефа склона, особенностей грунта и ряда других причин. Перфорированные стенки ячеек георешетки улучшают дренирующие характеристики конструкции, что обеспечивает рост разного рода растительности. В разрезе и реальный внешний вид приведены на рисунках ниже.

Георешетку применяют при возведении подпорных стен разной высоты, с различным углом заложения. Части георешетки просто укладываются друг на друга. Полости ячеек заполняются песком или щебнем с послойным уплотнением. Вместе с тем, наиболее перспективным заполнителем ячеек георешетки является агрегатная смесь, обработанная полимерными вяжущими. Прочностные характеристики конструкции аналогичны конструкции с бетонным заполнителем. Стоимость же не превышает конструкции с применением щебня.

Основанием под георешетку является многослойный материал с наружными слоями из нетканого синтетического компонента и различными наполнителями. При насыщении водой объем наполнителя увеличивается, в результате чего водопропуск материала резко снижается.

Габионы

Габионные сооружения представляют собой коробчатые конструкции в виде параллелепипеда, сделанные из шестиугольной металлической сетки двойного кручения с полимерным или цинковым покрытием. Принцип двойного кручения проволочной сетки позволяет обеспечить прочность, целостность и равномерность распределения различных нагрузок, исключает раскручивание сетки в случае ее разрыва. Высота коробов – от 0,17 до 1 м, ширина – от 0,5 до 2 м, длина габиона– от 1,5 до 4 м. Конструкции заполняются природным камнем или галькой.

Рис.4. Конструкция габиона.

Создание конструкции производится путем отбортовки или загиба заготовок, сделанных из шестиугольной сетки, и последующей сшивки основной заготовки с диафрагмами и торцевыми стенками. Сетчатые коробчатые конструкции представляют собой естественные строительные блоки, предназначенные для создания облицовок водосливных плотин, подпорных стенок и др.

Применение габионов резко уменьшает уровень гидростатического влияния на грунт, обеспечивая надежную защиту берегов. Габионы способны пропускать влагу без разрушения конструкции и противостоять эрозии откосов, осадкам нестабильных грунтов, их подмыву и многим другим фактам, способных вызвать нарушение или ослабление местной устойчивости откосов.

Габионы бывают следующих видов:

Габионы с армирующей панелью – коробчатые конструкции с армирующей панелью (АД), а также с диафрагмами;

матрацы – многоячеистые конструкции с диафрагмой (МД);

коробчатые габионы – коробчатые конструкции с диафрагмой и без нее.

Свойства габионных конструкций:

Экологичность. В окружающую среду при формировании сооружений из габионов попадает меньше 5% искусственных материалов. Основа материалов – природный камень. Не менее важным фактом для экологического баланса является свободная фильтрация воды через габионы.

Высокая прочность и устойчивость габионных конструкций обусловлены возможностью выдерживать значительные нагрузки без разрушения. Следует отметить, что прочность габионных сооружений с годами увеличивается за счет естественной консолидации.

Водопроницаемость и пористость габионов исключает появление гидростатических нагрузок и создает дренирование обратной засыпки, которое не требует дополнительных затрат на устройство обратного фильтра и дренажа.

Гибкость габионных конструкций достигается наличием металлической сетки, которая позволяет сооружению противостоять эрозии откосов, сплывам и осадкам нестабильных грунтов.

Долговечность. Проведенные в настоящее время наблюдения за функционированием габионных конструкций дают основания утверждать, что при условии грамотного и правильного проекта срок службы габионов практически не ограничен.

К существенным характеристикам габионных конструкций относятся простота технологии строительства и конструкции, малые объемы подготовительных работ возводимых сооружений и минимальные эксплуатационные расходы.

Укрепление габионами поможет решить не только проблему размывания берегов, но и изменить береговой рельеф– например, намыть дополнительный пляж, создать стоянку для плавательных средств или проложить красивую набережную.

Технологии стабилизированного грунта.

Фундаментальный принцип стабилизации грунта состоит в мобилизации сил давления грунта. Стабильность систем стабилизированного грунта обеспечивается совместной работой укрепляющих элементов, которые прокладываются горизонтально в грунтовой массе на определенное расстояние за конструкцию, укрепляющую непосредственно склон берега. Получающаяся конструкция проявляет свойства цельного элемента при воздействии на нее внешних сил. Сочетание свойств цельности и гибкости позволяет использовать технологию стабилизированного грунта для создания крупных гидротехнических сооружений(дамб, берегоукреплений) например, как стена из габионов, подпорная стенка из бетона, каменная наброска, успешно защищают поверхность берега от эрозии, но предоставляют недостаточную защиту грунта берега от размыва изнутри. Технология стабилизированного грунта позволяет защитить поверхность берега как от эрозии, так и предотвратить размыв и вынос грунта берега за счет объединения грунта в единую конструкцию при помощи системы георешеток.

Системы стабилизации грунта включают конструкцию укрепления поверхности берега для защиты поверхности от эрозии. “Сегментные стены” включают раздельные бетонные блоки или панели, связанные между собой и передающие горизонтальные напряжения на георешетки, проложенные в грунте. Также существуют современные технологии, позволяющие высаживать растительность на укрепленном склоне. Эти системы позволяют использовать геотекстиль для укрепления склона и создавать очень крутые стабилизированные берега с растительностью (уклоны от 26 до 70 градусов).

Геоматы

Это строительная система берегоукрепления, используемая при проведении берегоукрепительных мероприятий в автодорожном и гидротехническом строительстве - технически надёжная и экономичная альтернатива классическому способу берегоукрепления и откосов железобетонными плитами и каменной наброской.

Геоматы - трехмерные водопроницаемые структуры из полимерных материалов и/или других синтетических или природных элементов, соединенных между собой термическим, механическим или другим способом, которые используются для закрепления грунтовых частей, корней трав или небольших растений.

Геоматы изготавливаются в виде регулярных или хаотичных волоконных трехмерных структур, либо в виде сотовых, либо других конструкций из полос геотекстиля или пластмасс.

Применяются для создания устойчивого растительного покрова на берегах рек, прудов, склонов и откосов с целью предотвращения эрозионных процессов поверхности. Геоматы в виде пространственных сотовых структур используются в сочетании с геотекстилями для усиления оснований и повышения несущей способности.

Использование данного материала позволяет повышать качество выполняемых работ и снижать затраты на их проведение. Трехмерная структура мата защищает верхний слой земли и семена растений от выветривания и гидроэрозии, закрепляет корни прорастающих побегов, образуя монолитный ковер, обладающий великолепной сопротивляемостью к водяным потокам при обильных дождях, паводках и движению почвы на склонах подверженных эрозии.
Геомат устойчив к различным химическим и биологическим воздействиям естественного происхождения, а также к ультрафиолетовому облучению, что гарантирует длительный срок службы и сохранение всех физико-механических свойств.

Геоматы выпускаются в двух принципиально различных модификациях:

водопроницаемые гибкие маты, с переменным поперечным сечением в блоках и в заданных местах изломов. Это достигается за счёт изменения длины распорок и диагональных лент между нижним и верхним полотнами.

Водонепроницаемые маты с постоянным поперечным сечением. Данное сечение достигается за счёт распорок одинаковой длины между полотнами и обеспечивает абсолютную изоляцию.

Берегоукрепление Новосибирского водохранилища.

Берега Новосибирского водохранилища,безусловно, требуют скорейшего принятия мер по укреплению.

Я предлагаю обратиться к использованию гибких систем, все-таки жесткие системы в какой-то мере прошлый век. Единственное, по-моему мнению, применение могут найти подпорные стены, там где крутые склоны, берега. В остальных же случаях применение гибких систем имеет ряд преимуществ.

Во-первых, это эстетичность, в наше время, когда появились новые технологии, этому нельзя не уделять внимания. Во-вторых, экологичность, так габионы могут пропускать воду, гибкие системы на препятствуют прорастанию травы, тем самым даже становятся крепче. В-третьих при строительстве практически не требуется применение спецтехники т.п. Гибкие системы являются более экономически выгодными, что является особо важным качествам при укреплениях в больших масштабах.

Заключение.

Разрушение берегов под действием течения, волн, эрозии почвы, ливневых потоков естественно, но является проблемным свойством. И необходимо принимать все возможные средства для предотвращения разрушений.

При огромном количестве предложений, всё-таки лучше отдавать предпочтение более современным технологиям.