Берегоукрепительные работы. Методы берегоукрепления - реферат Работы по берегоукреплению реки

Берегоукрепительные работы – это мероприятия, проводимые в целях защиты берегов рек, каналов и водоемов от разрушения. Понятие берегоукрепительные работы обычно содержит в себе комплекс работ по защите берегов приемущественно от динамического воздействия воды (воздействия волн, завышенной скорости течения и т.п.). Значимость укрепления берегов каналов и рек в особенности растет при существовании пароходного движения, потому что производимые пароходами волны являются главными разрушителями берегов. Следует учесть, что берегоукрепительные работы не могут быть разделены от работ по выправлению русла рек. Берегоукрепительные работы, выполняемые в критериях просто разжижаемых и разрушаемых водой грунтов, входят в комплекс выправительных работ. Довольно огромные колебания уровня воды, наличие широких пойм, также образование на многих реках наледей и донного льда значимым образом удорожают и осложняют проведение берегоукрепительных работ. Вновь построенные, строящиеся и намечаемые к строительству каналы ставят берегоукрепительные работы в ряд очень сложных и ответственных работ в строительстве.

При проведении берегоукрепительных работ могут применяться самые разные строй материалы: камень, кирпич, бетон, железобетон, хворост, земля, сваи и т.д. Используемый для фашинных работ хворост может быть разнородным либо только ивовым. Разнородный хворост обычно употребляется только для тех частей укреплений берегов, которые повсевременно находятся под водой. В Средней Азии и на Кавказе фашины часто изготавливались из гребенщика, который довольно отлично сопротивляется тлению. Используемые фашины из тростника в силу собственной недолговечности рассматриваются только как временные, неприменимые для сколько-либо суровых сооружений. Камешки, применяемые при берегоукрепительных работах, должны быть устойчивыми к размыванию. Более применимыми 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, применяемые при хворостяных работах, делаются из толстых веток и тонких стволов деревьев, а сваи — из круглого леса. Веревки (так именуемые «снасти») при всем этом употребляются пеньковые, смоленые. Для вязки томных фашин употребляется отожженная проволока. К главным берегоукрепительным работам на реках, производимым из вышеперечисленных материал
ов, относятся хворостяная выстилка, погружение томных фашин, каменная эскиза, каменная сухая кладка и одерновка откосов.

Выбор метода укрепления берегов находится в зависимости от типа берегового грунта, нрава его разрушения, очертания берега в плане, режима и нрава стока реки, также имеющихся местных либо просто доставляемых дешевеньких строй материалов. Высота, до которой делается укрепление берега, впрямую находится в зависимости от уровней воды и льда. Верхние части берегов, находящиеся выше горизонта самых больших вод обычно крепят исключительно в тех случаях, когда они не защищены растительностью либо разрушаются независимо от ее воздействия. Разрушительное воздействие наружных воздействий проявляется приемущественно в нижней части берега — ниже горизонта «средних» вод. Потому берега крепят в главном в их нижней части. Для укрепления подводной части берега часто применялись фашинные тюфяки с загрузкой их камнями, также и просто каменная эскиза.

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

Раздельно следует написать об укреплении береговых откосов рек и каналов габионами. Укрепление откосов габионами состоит в последующем. Из металлической покрытой цинком проволоки сплетаются формы-ящики, заполняемые в последствие камнями. Габионы (обычно призматической либо цилиндрической формы) связываются меж собой, в итоге чего выходит массив, довольно отлично сопротивляющийся сдвигу и размыву. Обычно из габионов поначалу устраивают основание, а потом уже и саму рабочую часть берегоукрепительного сооружения. Основание часто делается из относительно тонких габионов шириной около полметра. Рабочая же часть может состоять из габионов разных размеров, расположенных в один либо несколько рядов, сообразно с высотой, которую ей хотят придать.

В тех случаях, когда скорости течения невелики, для защиты от размыва пологих и довольно широких подводных откосов берегов, состоящих из мелкопесчаных и илистых наносов, часто применялись маты из тонких ивовых веток. Такие маты вязались на месте их укладки на суднах. Делались они шириной до пятидесяти метров. Судна передвигались повдоль берега, и маты равномерно спускались на подводные береговые откосы. Погружение таких матов выполнялось средством эскизы на их камешков. Тут же следует упомянуть и о практике проведения берегоукрепительных работ с внедрением гранитных плит, железобетонных и асфальтовых «одежд».

Кроме обрисованных выше методов воплощения берегоукрепительных работ в текущее время применяется и целый ряд более современных технологий (устройство большой георешетки с наполнением щебнем, берегоукрепление на базе шпунтовых стенок из ПВХ, применение мини земснарядов и т.д.). Выбор рационального метода должен определяться спецом зависимо от определенных критерий.

Укрепление берегов относится к категории мероприятий, направленных на защиту от наводнений и эрозии. Берегоукрепительные работы позволяют сделать грунт устойчивым к водной эрозии и вполне могут осуществляться своими руками.

Для чего и в каких случаях осуществляется берегоукрепление

Как правило, берегоукрепление реки или пруда объединяет комплекс работ, которые способствуют укреплению береговой линии и помогают защитить прибрежную линию природного или искусственного водоема от подмывов, обвалов и эрозии.

Разрушение берегового склона может быть вызвано течениями и волнами, а так же размывами в результате негативного воздействия ливневых потоков.

Размыв и оседание берегов часто провоцирует обмеление и зарастание , не только самого водохранилища, но и прилегающих территорий. Это подвергает угрозе обрушений все конструкции и сооружения, которые возведены на территории прибрежной зоны. Чтобы предотвратить подобные нежелательные процессы, производится берегоукрепление.

Варианты укрепления береговой линии пруда и реки

Укрепить берег можно несколькими способами и с применением разных материалов, которые отличаются качественными характеристиками, долговечностью и стоимостью:

укрепляющая система с гибкой конструкцией, представленная решетками в виде оснований для подпорных стенок, что позволяет обеспечивать надежную защиту для проложенных вдоль берега коммуникаций;
укрепляющая система с применением компонентов растительного характера, включая древесину лиственницы, которая обладает повышенной стойкостью к размоканию и процессам гниения;
укрепляющая система с жесткой конструкцией в виде стальных или ПВХ-листов, подпорных стенок, цементированного грунта или забетонированных камней.

Перед тем, как выполнять мероприятие, необходимо оценить объём работ и подобрать оптимальный вариант.

Как укрепить берег реки бревном лиственницы (видео)

Берегоукрепление габионами

Работы с габионами отличаются простотой выполнения и экономичностью. Преимущества использования такого материала следующие:

материал способен эффективно противостоять натиску волны и активным водяным потокам;
обладает длительным эксплуатационным сроком, превышающим сто лет;
незначительные затраты на обустройство и возможность при необходимости выполнить демонтаж;
готовая конструкция отличается экологической чистотой и декоративной привлекательностью.

Выполнить самостоятельно такую конструкцию очень легко, но целесообразно придерживаться следующих несложных правил монтажа:

нужно монтировать на проблемный участок и заполнить натуральным камнем;
общее количество габионов, а также способ их установки должен быть рассчитан индивидуально и зависит от показателей высоты откоса;
на заключительной стадии выполняется защитная декоративная отделка посредством заполнения грунтом и семенами растений, которые позволяют укрепить конструкцию.

Максимальная прочность габионной системы достигается через пять лет эксплуатации. За это время прибрежная линия способна стать единым целым с прилегающим ландшафтом.

Укрепление береговой линии реки деревянными сваями

Такой метод относится к категории достаточно распространенных способов. Стоимость выполнения монтажа деревянными сваями напрямую будет зависеть от качества и ценности используемой в работе древесины.

К достоинствам способа можно отнести возможность выполнения работ без наличия особых навыков, экологичность материала и достаточно привлекательный внешний вид конструкции. Однако дерево имеет относительно маленький срок эксплуатации, и такое укрепление предполагает большие трудозатраты.

Укрепляем берега с помощью шпунта ПВХ

Укрепить шпунтом на основе пвх можно даже отвесный берег. Такой метод принято считать самым быстровозводимым и наиболее экономически выгодным. Чаще всего применяется на слишком крутых или обрывистых берегах.

Технология выполнения заключается в соединении шпунтовых свай в единую защитную стенку. Установка производится при помощи специальной гидравлической техники, а для надёжности и долговечности сваи максимально крепко фиксируются посредством продольных ребер.

Применение природного камня

Если береговая линия водоема имеет уклон не более 20º, то с целью укрепления может быть использован природный камень в виде гальки, бута или валунов различной формы и размера. Такой материал позволяет придать ландшафту территории привлекательный и неповторимый внешний облик. Особенно выразительно смотрится бут различных размеров и окрашивания.

Чаще всего используется розовый, красный, серый и темный бутовый камень. Перед укладкой нужно произвести ряд подготовительных мероприятий, направленных на создание основы из геотекстиля, геосетки или георешетки.

Самым сложным считается обустройство так называемого «каменного замка», представляющего собой плотную укладку крупных валунов на строго отведенное место в соответствии с формой камня и его цветом. Такое мероприятие осуществляется вручную, что позволяет скорректировать эстетичность внешнего вида. Несмотря на то, что процесс этот очень длительный и трудоёмкий, результатом становится долговечное и максимально привлекательное укрепление.

Как укрепить берег габионами (видео)

Георешетка и армирующая сетка

Применение георешетки является недорогим и надёжным вариантом, особенно если береговая линия оплывает. Отличительная особенность способа представлена возможностью получить очень красивый и индивидуальный внешний вид конструкции, а также удобного, совершенно нескользкого схода к воде и выхода на берег.

Хороший визуальный эффект даёт заполнение ячеек речной или морской галькой , а также мраморной крошкой в виде мозаики. Укрепление берега с использованием армирующей сетки специального кольчужного плетения и галтованного или бутового камня выглядит не менее эффектно, а также отличается необыкновенной надежностью и долговечностью.

Как укрепить берег своими руками с помощью растений

Применение разнообразных биологических объектов и элементов растительного происхождения по урезу воды является одним из наиболее хлопотливых и капризных способов берегоукрепления как естественного пруда, так и искусственного водоёма. Используемые растения:

быстрорастущая ива легко выдерживает продолжительное подтопление;
мощная корневая система ясеня устойчива к сильным порывам ветра и низким температурам, поэтому растение хорошо растёт на открытых участках;
камыш и осока не только помогают укрепить береговую линию, но и предотвращают засорение и обмеление водоёма;
большое почвозащитное значение имеет ольха, которая обладает берегоукрепляющими и водорегулирующими свойствами;
широко используется при закреплении склонов и балок лещина, а опавшая листва отлично минерализуются и обогащает почвенные слои;
с целью улучшения структурных показателей почвы и предотвращения оплывов, широко используется черёмуха;
дающий обильные корневые отпрыски айлант используется в защите откосов, насыпей и оврагов от осыпания и оплывания.

Хорошего и достаточно быстрого укрепляющего эффекта можно добиться при выращивании таких популярных прибрежных растений, как ирис, вербейник, водная мята и гребенщик или тамариск.

Как укрепить отвесный берег

Именно отвесная береговая линия достаточно часто нуждается в своевременном и грамотно выполненном укреплении, предотвращающем подтопление прилегающей территории и оплывание грунтов в воду водоёма. Аккуратно и надёжно оформить такое береговое укрепление можно не только капитальными вариантами, но и декоративными способами:

с применением габионно-коробчатых конструкционных систем, выполненных на основе максимально прочной и очень долговечной оцинкованной сетки двойного проволочного скручивания;
при совмещении габионных систем с укреплением береговой зоны посредством лиственницы или георешетки, срок эксплуатации составляет более восьми десятков лет;
использование матрацов Ренов виде плоскостных габионные конструкций, изготавливаемых из металлической сетки с двойным кручением и оцинкованным или полимерным покрытием;
посредством сибирской лиственницы, отличающейся отличной долговечностью и природными свойствами, что не позволяет нарушить экологическую систему водоема;
шпунтовыми перегородками в виде стальных листов, а также железобетонных конструкций, ПВХ и древесины с высокой несущей способностью.

Достаточно популярно и востребовано на территории нашей страны укрепление береговой линии цементированными грунтами, состоящими из цемента М-300 или М-400, суглинков или лессовидных супесей и воды, тщательно перемешанных и уложенных в деревянную, металлическую или пластиковую опалубку.

Укрепление берега с помощью шпунта (видео)

Берегоукрепление может быть выполнено разными способами, которые напрямую зависят от выбора используемого материала и варианта укладки вдоль линии искусственного или . Вне зависимости от типа материала, применяемого в процессе выполнения работ, укрепление берега способно практическую и эстетическую функции, что позволяет предотвратить размывание грунта и помогает облагородить прилегающую территорию.

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.

Для создания безопасных природных условий для последующего строительства, защиты территорий и ландшафтного благоустройства нередко требуется укрепление берегов естественных и искусственных водоемов.

Возможные причины разрушения берега

Причин разрушения может быть несколько, однако все они преимущественно формируются водным и ветровым воздействием: волны, вихревые потоки, вихревые течения на речных изгибах, отливы и приливы, половодья и наводнения.

Сползание грунтовой основы с откоса берега обычно происходит в случаях:

слабая устойчивость грунтовой основы на сдвиг/смещение;
чрезмерно большая высота склона вблизи участка разрушения;
физические, динамические и статические нагрузки на вершину склона;
наличие на разрушаемом участке достаточно крутого склона (с большим углом наклона);
землетрясение или физическая вибрация;
регулярное подмывание берега и воздействие волн;
изменения уровня и состояния грунтовых вод.

Последствия обрушения береговой линии крайне негативны не только с точки зрения эстетичной составляющей, но и вызывают ряд других проблем: обмеление, разрушение объектов транспортной инфраструктуры (в случае прохождения транспортных магистралей по территории склона или откоса), частичное или полное разрушение домов и других строений из-за смещений грунтовой основы поблизости и т.д.

В зависимости от конкретных условий работы и поставленных задач укрепление берега может проводиться по разным технологиям и с применением различных материалов. Рассмотрим основные методы укрепления берега, используемые в настоящее время в России.

Деревянные сваи

Для укрепления стоячих водоемов часто используются деревянные сваи – это эффективная технология берегового укрепления, способная прослужить в течение многих лет и в условиях быстрого течения, однако нецелесообразная в этом качестве из-за появления многих других более эффективных методов.

Деревянные опоры укреплений не только защищают береговую линию, но и формируют эстетичный вид ландшафта местности. Наиболее популярным является укрепление берега лиственницей. Стоимость работ начинается от 5000 рублей за погонный метр, включая стоимость материалов.

Шпунтовое ограждение

Шпунтовая стенка обеспечивает укрепление берега посредством установки пластиковых или металлических свай в виде оградительной подпорной конструкции, обеспечивающей полное отсутствие вымывания грунта и защиту подводной части берега.

Шпунтовой метод берегоукрепления считается наиболее эффективным (шпунт Ларсена, металлические, ПВХ и композитный шпунт), но не всегда уместным – без установки свай не обойтись в работе на крутых обрывистых берегах в пределах городской или промышленной зоны. Однако в естественной природной среде они будут выглядеть чужеродно.

Береговое ограждение из ПВХ-шпунта

Классический метод защиты берегов – заливка проблемного берега бетоном формирует надежную систему берегоукрепления, однако выглядят такие сооружения неблагородно в любом окружении. Поэтому технология бетонирования обычно использует в редких случаях (строительство плотин, гидроэлектростанций и т.д.) и/или бетонное покрытие покрывается слоем декоративной отделки.

Укладка природного камня

Более дорогой, но и более эстетичный метод защиты береговой линии природным камнем позволяет добиться высокой эффективности укреплений, не менее надежных, чем бетонные. Укладка булыжников или обработанных каменных глыб по дну, руслу и берегам водоема формирует прочную и долговечную конструкцию, монументальную и эстетичную внешне.

Комбинированный способ укрепления берега

Применение комбинированной технологии берегового укрепления необходимо для защиты водоемов с перепадами высот и разными основаниями берегового грунта. Также данный метод популярен для создания прочных и при этом эстетичных защитных сооружений.

Габионное укрепление

Эффективное укрепление берега без изменения его внешнего вида – габионные ящики из металлической сетки наполняются камнями и устанавливаются порогами на береговом склоне, формируя естественную защиту грунта от обрушения.

С годами защитная конструкция становится все более прочной, намытый грунт можно засеять растительным слоем, чтобы придать берегам еще более натуральный внешний вид. Эффективно в спокойных водоемах без течения и волн.

Стоимость работ по монтажу и укреплению берега габионными конструкциями составляет от 5000 рублей за кубический метр, включая стоимость материалов.

Армирование геоматом

Противоэрозионный мат – прочный материал плетеной структуры, позволяющий эффективно закрепить даже уже подвергнувшуюся эрозионному воздействию почву. За счет прочного армирования насыпного материала геомат надежно закрепляет береговой склон, делая его невосприимчивым к негативным природным факторам. С годами корневая система газонных трав укрепляемого берега переплетается со структурой мата, создавая тем самым дополнительные армирующие связи. Материал крайне эффективен на небольших уклонах, на крутых же поверхностях рекомендуется применение решеток объемного типа.

Стоимость работ по армированию и укреплению склонов геоматом начинается от 300 рублей за квадратный метр, включая стоимость материалов.

Укрепление георешеткой

Укрепление береговой линии георешеткой один из самых новых методов берегового укрепления. Полимерные объемные георешетки используются для формирования надежного каркаса в основании берегового уклона, а ячейки модулей материала наполняются песком, грунтом, галькой и другими материалами для формирования гибкой системы надежной береговой фиксации.

Классический вид береговой линии скрывает из виду основу конструкции, поэтому мы видим обычный природный берег, который может оставаться чистым или засеянным растительностью.

Именно геосинтетика в последнее время все чаще используется в промышленной и частной берегозащите – цены на георешетки доступны как коммерческим организациям так и физическим лицам.

Стоимость работ по армированию и укреплению склонов георешёткой начинается от 700 рублей за квадратный метр, включая стоимость материалов.

Установка геотекстильных туб

Геотекстильные тубы — это специальные контейнеры, которые при необходимости могут быть любого типоразмера (длины, ширины, окружности), сшитые из высокопрочного полипропиленового геотекстиля. Особое плетение геотекстиля образует поры, которые пропускают воду только в одном направлении — наружу геотекстильной тубы, тем самым обеспечивается удержание внутри контейнера твердых частиц предварительно заполненного грунта или песка. Использование геотекстильных туб позволяет остановить процессы эрозии береговой линии и оградить территорию от разрушительного воздействия паводков даже в труднодоступных местах, где другие технологии защиты и укрепления берега могут быть не эффективны.

Выполнение берегозащитных строительных работ в Северо-Западном регионе страны является распространенной практикой из-за недостаточно высокого качества местных почв, легко поддающихся разрушению под воздействием природных факторов. И не удивительно, что следом за цивилизованной Европой Россия так же переходит на использование более эффективных и менее затратных технологий защиты берегов водоемов от эрозионного разрушения.

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