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:
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
Проблема укрепления береговой линии особенно волнует тех людей, чьи объекты недвижимости располагаются вблизи водоемов, имеющих искусственное или естественное происхождение. Красивый вид на водную гладь повышает привлекательность жилых и коммерческих строений, оказывая влияние на их стоимость. Чтобы дольше радоваться общению с водной стихией, необходимо своевременно провести работы по берегоукреплению. В противном случае вода, обладая большой разрушительной силой, может спровоцировать постепенное оседание почвы в прибрежной зоне и даже способствовать ее частичному обвалу. Подмытые берега опасны для человека и его имущества (движимого и недвижимого), так как грунт может в любой момент просто «уйти из-под ног». Данные процессы негативно влияют и на растения, высаженные на участке ландшафтными дизайнерами. Лучше заранее позаботиться об укреплении берегов водоема, не дожидаясь появления тревожных симптомов начинающегося разрушения прибрежной зоны. Если провести профилактические мероприятия своевременно не удалось, то процесс разрушения берега можно приостановить. Существует несколько эффективных технологий, позволяющих выполнить работы по берегоукреплению на высоком уровне.
Снизить до минимума вероятность повреждения береговой полосы от разрушающего воздействия воды позволяет капитальное берегоукрепление. К данной группе берегоукрепительных работ можно отнести технологии, основанные на использовании габионов, геоматов, шпунтов, гидротехнических сортов бетона, специальных объемных ж/б конструкций.
Габионами называют сетки, изготовленные из оцинкованной проволоки двойного кручения, которые на месте монтажа раскладываются в короба, заполняемые вручную крупным природным камнем. Для надежного крепления отдельных конструкций к грунту применяют специальные анкера. Между собой короба скручиваются проволокой. После частичного заполнения габиона каменной засыпкой устанавливают так называемые «расчалки», которые не дают противоположным стенкам короба «расходиться» в стороны.
Берега водоемов, укрепленные габионными сооружениями, не размываются и не оплывают. В течение долгих лет сохраняется контур береговой линии, заданный при проведении берегоукрепительных работ. Данная технология, давно используемая в Европе, нашла себе применение и в России. Увидеть габионные сооружения можно на прудах, реках, обводных каналах и других водоемах.
Береговая линия реки аккуратно оформлена габионными конструкциями, имеющими строгую геометрическую форму. Природный камень, находящийся в сетчатых коробах, отлично гармонирует с осенним лесом
Шпунтовые сваи, изготовленные на основе ПВХ и композитных материалов, позволяют в кратчайшие сроки укрепить береговую линию. Этот метод берегоукрепления считается малобюджетным. Более всего шпунт ПВХ подходит для обустройства крутых берегов. Одним из преимуществ данного материала является возможность его вторичного использования. При монтаже отдельные шпунтовые сваи выстраиваются в сплошную плотную стенку. Надежное соединение соседних элементов обеспечивается продольным реберным выступом, имеющимся на каждой шпунтовой свае. Погружение одиночных или спаренных шпунтов из ПВХ осуществляется с помощью автономного гидравлического оборудования, подбираемого с учетом грунтовых условий.
Схематичное представление установки шпунтовых свай, изготовленных из ПВХ-материалов, позволяющих укрепить крутой отвесный берег искусственного или естественного водоема
Ко второй группе материалов, используемых в мероприятиях по берегоукреплению, относят природный камень и деревянные сваи. Эти натуральные материалы способны не только защитить берега водоемов от эрозийных процессов, но и придать им эстетическую привлекательность.
В качестве исходного материала для изготовления бревенчатых свай применяются твердые породы дерева. Чаще всего для этих целей выбирается лиственница или дуб. Большее предпочтение отдается восточносибирской лиственнице, способной, находясь в воде, сохранять свои свойства в течение полувека. Отвесный берег, обрамленный ошкуренными лиственничными стволами, тщательно подобранными по диаметру, смотрится очень эффектно. Особенно, если поблизости от зеркала воды находится строение, возведенное из оцилиндрованного бревна. Бетонные укрепительные сооружения, конечно же, проигрывают деревянным сваям, так как выглядят серо и уныло. Однако со временем древесина может потемнеть, что ухудшит декоративные качества берегоукрепительного сооружения. Скорость потемнения бревен зависит от количества органики в воде. При выборе породы дерева следует учитывать климатические особенности региона.
Монтаж деревянных свай может быть проведен с берега путем использования спецтехники или простым ручным способом. Современные модели земснарядов позволяют установить деревянные сваи со стороны водоема. Укрепление берегов водоемов с помощью бревен нецелесообразно проводить на подвижных и рыхлых грунтах.
Аккуратный ряд бревен лиственницы подчеркивает красоту берега водоема, предотвращая его деформацию под воздействием разрушительной силы воды. Укрепление берега деревянными сваями обеспечивает безопасный подход к водоему
Отсыпка береговой линии природным камнем разной величины применяется на пологих берегах большой протяженности. Величина угла уклона берега не должна превышать 20 градусов. При наличии подъездных путей для подвоза валунов или гальки используется автотранспорт. В труднодоступных местах работы проводятся ручным способом. Перед укладкой камня проводится в обязательном порядке подготовка поверхности берега. Если пренебречь эти этапом, то камни попросту утонут в грунте, насыщенном водой. Чтобы этого не произошло, надо уложить на укрепляемую береговую зону несущую основу, в качестве которой может быть использован такой материал, как геотекстиль, геосетка или георешетка.
Пологий берег водоема укрепляется объемной георешеткой, ячейки которой заполняются мелкофракционным щебнем. Стенки ячеек предотвращают сползание щебня в русло водоема
Устройство каменного замка при сооружении береговой линии искусственного декоративного водоема. Кропотливая работа по укладке валунов выполняется каменщиками вручную
Более трудоемким способом считается укрепление береговой полосы водоема с помощью устройства «каменного замка». Данным термином на языке профессиональных каменщиков принято называть плотную укладку валунов (камней, диаметр которых превосходит 10 см). Для каждого валуна выбирается место укладки, с учетом его формы и цвета. При этом большие камни переносятся мастером-каменщиком вручную. За смену профессионал своего дела способен перетащить несколько тонн валунов. Этот способ берегоукрепления сопряжен с большими физическими усилиями, зато в итоге получается не только укрепить линию берега водоема, но и придать ей особый, неповторимый облик.
Наиболее трудоемким и затратным по времени считается метод берегоукрепления, основанный на биоинженерных технологиях. При этом подходе берега водоема защищают от размыва:
В качестве растений чаще всего используются ивовые деревья (ива, черный тополь и др.), а также кустарники (облепиха, аморфа, пузыреплодник и др.). Подходят также макрофиты, к которым относят осоку, рогоз, тростник, ирис болотный, манник, аир, ситник и другие виды растительного мира, прекрасно соседствующие с водой. У всех растений должна быть мощная, хорошо разветвленная, корневая система. Растения подбирают с учетом степени их устойчивости к затоплению. На прибрежную зону укладывается готовый дерн. Этот процесс называется одерновкой берегового откоса.
Укрепление берегов искусственного пруда, сооруженного на месте бывшего оврага, проведено с помощью высадки растений и ивовых деревьев
Биоинженерный способ укрепления берегов применяют на водоемах, скорость течения воды в которых не превышает 1 м/с.
При устройстве искусственного водоема на приусадебном участке работы по укреплению берегов будущего сооружения лучше всего провести на стадии разработки котлована.
Установку бревенчатых свай производят на стадии формирования чаши искусственного водоема. После оформления береговой линии приступают к ее заполнению водой
Если планируется реализация масштабного проекта, то берегоукрепительные работы доверяют профессиональным компаниям, располагающим специальным оборудованием и обученными кадрами. На естественных водоемах работы проводятся в удобное время профилактических целях или в сжатые сроки при появлении угрозы разрушения береговой линии. Своевременное решение проблемы позволит сэкономить средства и не допустить катастрофических последствий для объектов, построенных на берегу водоема.
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 материал
ов, 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
Волноотбойные стенки .
Отличаются такие стенки по функциям и условиям работы в зависимости от их расположения на защищенных (портовых) акваториях или на открытых побережьях.
Портовые вертикальные стенки. Помимо берегозащиты, часто служат и причалами для отстоя мелких судов. Работая в условиях сравнительно небольшого волнения (h =1,0–1,5 м), они относительно просты в устройстве.
Гравитационные стенки выполняют, как правило, из кладки бутобетонных массивов с каменной призмой и щебеночным контрфильтром (рис.), шпунтовые стенки – в виде заанкеренного больверка (рис.). Общим недостатком этих сооружений является их свойство отражать волны, что приводит к образованию толчеи на акватории порта.
а – портовая гравитационная из бетонных массивов; б – то же, шпунтовая с разгрузочной тыловой призмой; в – внепортовая без пляжа (бермы); г – то же, с пляжевой зоной; 1 – массивы; 2 – крепление откоса булыжником; 3 – анкерная тяга; 4 – шпунтовая стенка.
Внепортовые волноотбойные стенки работают в условиях штормового волнения открытых участков побережья. Они значительно сложнее и разнообразнее по устройству. С целью смягчения волновых ударов и снижения высоты всплесков, а также для отбрасывания массивов воды от защищаемого берега или сооружения лицевой грани стенок часто придается сложное криволинейное очертание, вырабатываемое в результате предварительных лабораторных исследований и изучения опыта эксплуатации существующих сооружений. Стенки подвергаются интенсивному истирающему воздействию песка и гравия во время штормового волнения, поэтому их лицевые грани покрывают соответствующей антиабразионной облицовкой. Интенсивность волнового воздействия в значительной степени зависит от наличия или отсутствия перед сооружением пляжной полосы, бермы или другой защитной зоны.
Стенки без пляжа (бермы) подвергаются особенно сильным волновым ударам, сопровождающимся высокими всплесками, большими размывающими скоростями и интенсивным стирающим воздействием твердых частиц. Возводят их при небольших волнениях. Для защиты от подмыва повышения устойчивости бермы либо заглубляют в грунт, либо опирают на мощный упорный массив, либо снабжают зубом (рис.).
Стенки с пляжной зоной (рис.) испытывают значительно меньшее воздействие волн, гасящих часть своей кинетической энергии и защитной пляжной зоне. При достаточной ширине пляжа такие стенки испытывают воздействие волн лишь при сильных штормах.
Стенки с защитной бермой возводят при отсутствии пляжной зоны. Берма ослабляет удар волны о стенку, однако не уменьшает истирающего действия твердых частиц, так как скорость и сила волнового потока в этих условиях могут заметно возрасти.
Стенка с береговым барьером испытывает смягченные удары волн и ослабленное воздействие потока. Конструктивно береговой барьер обычно выполняют в виде массивовой наброски.
Все типы волноотбойных стенок испытывают, помимо волновых нагрузок и воздействий распорное давление грунта со стороны берега.
Откосные берегозащитные сооружения и укрепления отличаются между собой, прежде всего конструкцией защитного слоя (одежды) откоса, выполняемой из камня, бетонных плит или массивов, различного рода синтетических материалов и т.п.
Каменно–набросанные откосные сооружения наиболее просты по устройству. Они представляют собой выровненную наклонную либо ступенчатую двухслойную (верхний слой из камня массой 0,75 – 100 кг, нижний – 30 кг) каменную наброску толщиной порядка 1, подстилаемую контрфильтром из щебня или гравия (рис.) на открытых побережьях масса камня, количество слоев и толщина наброски могут заметно возрасти.
Облицовка откосов одиночным или двойным булыжным, клинкерным или брусчатым (притесанные камни) мощением по гравийно-щебеночной подготовке (рис.) более сложна в изготовлении. Выполняют ее плоской, ломаной и криволинейных очертаний поперечного сечения. В связи с большой трудоемкостью в настоящее время облицовку применяют редко.
Покрытия откосов отличаются многообразием вариантов конструктивных решений (рис.): сборные бетонные или плоские железобетонные или ступенчатые плиты, асфальтобетонные покрытия, защитные покрытия из каменной выкладки с заполнением зазоров раствором, фасонные блоки и т.д. Для повышения волногасящих качеств покрытия его поверхность часто выполняют с искусственной шероховатостью в форме отдельных выступов, ступеней и т. п.
Массивовая кладка также находит достаточно широкое распространение в откосных берегоукрепительных сооружениях, как из массивов правильной формы, так и фасонных блоков. Располагают ее, как правило, на каменной призме с гравийно–щебеночным контрфильтром; может образовывать как плоскую, так и ступенчатую формы откоса.
Массивовая наброска, как правило, двухслойная, требует большей толщины защитного слоя, однако, имея большую пористость и в случае фасонных блоков повышенную зацепляемость и не реагируя на неравномерные осадки, является весьма надежным сооружением с высокими волногасящими качествами. Расход бетона на единицу длины сооружения из массивовой наброски удается заметно снизить, а подготовку над наброской существенным образом упростить и удешевить при использовании специальных фасонных блоков (рис.).
Комбинированные откосные сооружения состоят из отдельных частей рассмотренных выше конструкций. Сравнительно сложная технология возведения этих сооружений иногда оправдывается общими окончательными показателями технико–экономической целесообразности их строительства.
Буны, шпоры, траверсы. Эффективность наносоудерживающего действия бун зависит, прежде всего, от профиля (контура) сооружения.
Профиль буны на берегах с галечными наносами должен перекрывать своими контурами профиль равновесия устойчивого образования наносного материала, откладывающегося всегда с наветренной (верховой) стороны буны. Такое сооружение называется буной полного профиля (рис.). Если контур буны не перекрывает профиль равновесия пляжа по высоте (низкая буча) или длине (короткая буна), то такой пляж не сохраняется, наносной материал угоняется через сечение, не перекрываемое буной. В условиях песчаного берега наносы откладываются не только с наветренной (верховой) стороны буны, но главным образом в зонах с пониженными скоростями вдоль береговых течений с подветренной (низовой) ее стороны. По своему устройству буны могут быть гравитационными, свайными и комбинированными.
Гравитационные буны и шпоры могут быть в поперечном сечении откосного профиля: каменно–набросные, из массивовой наброски (из обычных или фасонных блоков), из местных материалов; вертикального профиля: из массивовой крупноблочной кладки (правильной или фасонной формы), из массивов–гигантов и т.п.
Свайные буны могут быть простейший однорядкой конструкции – из деревянных либо железобетонных свай или металлических труб и т.п.; двухрядной – с заполнением из песка, гравия, щебня, камня; сложной сборной свайно–стеночной – с пролетными перекрытиями из железобетонных брусьев, щитов и других элементов; комбинированными – гравитационные и свайные.
Подводные берегоукрепительные волноломы задерживают и сохраняют в пространстве между волноломом и берегом наносный материал, забсываемый штормовым волнением со стороны моря на огражденную защищенную акваторию.
Подводные волноломы: а – из бетонных массивов с переднее наклонной гранью (обычный гравитационный); б – зафиксированный колоннами – оболочками; в – двухкурсовый (двухъярусный); г – облегченной конструкции; 1 – берменные массивы; 2 – сваи.
Эффективность действия волнолома в большей степени зависит от отметки его гребня. При надводном положении гребня наносный материал перебрасывается через гребень с малой интенсивностью. При слишком низком заложении гребня возможен угон ранее отложившегося пляжевого материала, особенно песка. В строительной практике чаще всего встречаются гравитационные и набросные подводные волноломы.
Комбинированное сооружение бун с волноломами называют траверсами.
Гравитационные сооружения могут быть нескольких типов. Кладки из массивов массой до 100 т с передней наклонной гранью является наиболее распространенной в отечественной практике конструкцией (рис.) на плотных коренных породах массивы могут устанавливать непосредственно на дно, предварительно выровненное водолазами. При размываемых грунтах они располагаются на постели из камня массой до 100 кг с галечно–щебеночным контрфильтром толщиной соответственного порядка 1 и 0,5 м.
Берма сооружения в случае необходимости погружается берменными массивами или плитами. Для увеличения устойчивости массивы иногда фиксируют сваями (рис.). При значительных глубинах кладка может быть двухъярусной (рис.). Тонкостенные железобетонные конструкции (рис.) применяют реже.
Набросные подводные волноломы, встречающиеся чаще в зарубежной практике, состоят, как правило, из каменного ядра, покрытого массивами, фасонными блоками или плитами.
Для создания безопасных природных условий для последующего строительства, защиты территорий и ландшафтного благоустройства нередко требуется укрепление берегов естественных и искусственных водоемов.
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:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.
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.
.jpg)