Рисунок 9 – Конструкция откосного сооружения из габионных конструкций
8.4.3. Коробчатые габионы, имеющие размеры от 1,5x1,0x0,5 до 4,Ох 1,0x1,0 м, используются для упоров откосных конструкций или для устройства массивных гравитационных стен (см. подраздел 9.2).
8.4.4. Матрасно-тюфячные габионы, имеющие размеры от 3,0x2,0x0,17 до 6,0x2,0x0,5 м, служат в качестве основного защитного крепления, противоразмывного фартука или фундаментной части массивных габионных стен. При расположении матрасно-тюфячных габионов на крутых склонах и откосах для их надежного крепления на поверхности грунтового основания дополнительно следует предусматривать специальные анкера из арматуры, длиной не менее 0,5 м.
8.4.5. Цилиндрические габионы, имеющие размеры от 2 до 4 м с диаметром от 0,65 до 0,95 м, применяются в случаях, когда высотное положение уровней воды или высокая скорость течения не позволяют вести откосно-береговую укладку коробчатых или матрасно-тюфячных габионов. В этих условиях цилиндрические габионы сбрасываются (скатываются) в воду после заполнения их камнем на краю откоса или на обочине дороги. Их рекомендуется использовать при создании подводных фундаментных частей массивных габионных стен, а также для выполнения работ, требующих незамедлительного вмешательства при ликвидации аварий.
8.4.6. Габионные каркасы заполняются камнем твердых, преимущественно тяжелых и слабовы ветри вающихся водостойких пород, размерами не менее ячейки габионной сетки. На наиболее ответственных участках дорог предпочтительно использовать каменные материалы изверженных пород (базальт, гранит, диабаз, диорит и т. п.) и метаморфических пород. Гибкая проволока, которая служит материалом для изготовления габионов, должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 51285-99.
8.4.7. При ручной укладке каменного материала пористость габионных конструкций достигает 0,25-Ю,35, что обуславливает ее проницаемость для грунтовых и паводковых вод. Данная особенность конструкции позволяет исключить возникновение гидростатических нагрузок на крепление и снизить затраты на устройство обратного фильтра. Однако следует учитывать, что со временем габионные конструкции имеют способность аккумулировать в себе частицы грунта. Это способствует повышению прочности конструкции и росту на ней растительности, но снижает ее проницаемость.
Таблица 4 - Гидрологические условия применения габионных конструкций
| Типы габиона | Скорость течения, м/с | Высота волны, м | Толщина льда, м | Ледоход | Карчеход |
| Матрасно-тюфячные,толщиной менее 0,3 м | до 1,5 | до 0,7 | до 0,3 | Слабойинтенсивностис размеромльдин до 10 м2 | Отдельныедеревья длинойдо 3 м идиаметром до0,2 м |
| Матрасно-тюфячныеи коробчатые,толщиной 0,3-0,5 м | 1,7 3,5 | 0,8 1,3 | до 0,4 | Слабой исреднийинтенсивностис размеромльдин от 10 м2до 15 м2 | Отдельныедеревья длинойдо 4 м идиаметром до0,3 м |
| Коробчатые,толщиной 1,0 м | 4 -6 | 1,9 2,5 | до 0,5 | Среднейинтенсивностис размеромльдин от 15 м2до 40 м2 | Деревья длинойдо 5 м,диаметром до0,4 м |
8.4.8. В случаях, когда требуется предотвратить фильтрацию паводковых вод в тело земляного полотна дороги через габионное крепление, одними из наиболее эффективных способов являются пропитка их битумной мастикой или укладка под конструкции водонепроницаемых материалов.
8.4.9. При наличии меженных вод или затопления склонов и откосов в период строительства берегозащитного сооружения для защиты его нижней части от подмыва габионные конструкции рекомендуется применять в сочетании с каменной наброской. Необходимые размеры камня и объемы каменной наброски должны определяться в зависимости от скоростей течения и требуемого веса каменной пригрузки для обеспечения устойчивости габионного крепления в период проявления наибольших глубин размыва (см. подраздел 8.2).
8.4.10. Конструирование и расчет откосных покрытий берегозащитных сооружений из габионных конструкций рекомендуется выполнять согласно [16], [17] и [18].
9 Вертикальные берегозащитные сооружения
9.1 Общие указания
9.1.1. Берегозащитные сооружения откосного типа могут быть применены не на всех участках дорог. В случае если берег реки достаточно высок и сложен слабыми грунтами, то для обеспечения его устойчивости применяют вертикальные берегозащитные сооружения, которые одновременно выполняют защитную функцию и функцию низовой подпорной стены. Их преимуществом является то, что их строительство не требует больших объемов дренирующих грунтов и отвода дополнительных площадей земель под основания насыпей.
9.1.2. В соответствии с СП 101.13330.2012 в зависимости от степени вовлечения грунта в работу различают следующие типы вертикальных берегозащитных сооружений: гравитационные (см. подраздел 9.2), устойчивость которых обеспечивается собственным весом конструкций, и шпунтовые (см. подраздел 9.3), устойчивость которых обеспечивается заделкой шпунтовых свай в грунтовом массиве.
9.1.3. Вертикальные сооружения не обладают волногасящми свойствами воспринимают прямой удар волны, отражая его обратно в сторону реки, что увеличивает интенсивность размыва основания. Данное обстоятельство обуславливает необходимость применения дополнительных мер по защите их от подмыва - устройство каменной наброски, укладка гибких плит и т. п. (см. раздел 8).
9.1.4. Обратную засыпку за сооружением со стороны тыловой грани рекомендуется выполнять крупнообломочными грунтами, а также песками: гравелистыми, крупными или средней крупности. Для пропуска дренируемых грунтовых вод в русло реки в теле сооружения через каждые 2,5 3 м устраиваются выпускные отверстия (дренажные окна). В тех случаях, когда берегозащитное сооружение создает препятствие для движения грунтовых вод в сторону реки, в обратной засыпке следует рассматривать целесообразность устройства ленточного дренажа в виде обратного фильтра, обеспечивающего понижение уровня воды и снижение ее давления на тыловую грань конструкции.
9.1.5 Вертикальное берегозащитное сооружение по длине должно быть разбито на отдельные секции деформационными швами на всю его высоту, включая фундаментную часть. Расстояние между деформационными швами (длина секций) устанавливается в зависимости от геологических, гидрогеологических и климатических условий, конструктивного решения, а также методов строительства. В случае наличия неоднородных грунтов в основании устройство швов в местах изменения структуры грунта обязательно. Конструкция швов должна обеспечивать независимую работу отдельных секций и их грунтонепроницаемость, а также не должна создавать подпора грунтовых вод.
9.2 Гравитационные сооружения
9.2.1. Гравитационные берегозащитные сооружения рекомендуется применять на пологих участках речного русла или поймы. По конструктивному решению они подразделяются на массивные, тонкостенные и армогрунтовые (рисунок 10).
9.2.2. В массивных сооружениях, выполняющихся из железобетона, бетона, бутобетона или габионов, их устойчивость на сдвиг и опрокидывание обеспечивается собственным весом конструкций (рисунок 10, а и б). Как правило, массивные сооружения более материалоемкие и более трудоемкие при возведении, чем тонкостенные, и в основном применяются при значительных волновых и ледовых нагрузках, а также при возможности использовать местные строительные материалы.
9.2.3. При проектировании массивных сооружений высотой более 6 м для повышения их устойчивости против опрокидывания целесообразно предусматривать со стороны обратной засыпки консольный выступ (разгрузочную площадку), который уменьшает горизонтальное давление грунта на сооружение и увеличивает вертикальное (рисунок 11).
 | |
| 571 × 483 пикс. Открыть в новом окне | |
а - бетонное массивное; б - габионное массивное; б - железобетонное тонкостенное; в - армогрунтовое
1 - защищаемая дорога; 2 - бетонная массивная конструкция; 3 - габионная кладка; 4 - лицевая плита; 5 - фундаментная плита; 6 - облицовочная стена; 7 - армирующие элементы
Рисунок 10 - Виды гравитационных берегозащитных сооружений
9.2.4. Высота массивных сооружений из габионных конструкций не должна превышать 8 м. В случае, если необходимо построить более высокие сооружения данного типа, следует использовать системы армирования грунта (см. пи. 9.2.9-9.2.11), комбинированные с габионнами или необходимо предусматривать устройство промежуточных берм.
 | |
| 314 × 243 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - защищаемая дорога; 2 - бетонные блоки; 3 - консольный выступ
Рисунок 11 - Повышение несущей способности массивного гравитационного сооружения посредствам устройства консольного выступа
9.2.5. Тонкостенные сооружения (подпорные стены уголкового типа), состоящие из жестко сопряженных между собой лицевых и фундаментных плит, обеспечивают создание удерживающего момента не только за счет собственного веса конструкций, но и за счет веса грунта, расположенного над фундаментной плитой (рисунок 10, в). По способу изготовления тонкостенные сооружения могут быть монолитными, сборными и сборно монолитными.
9.2.6. Давление от тонкостенного сооружения на основание передается через фундаментную плиту, размеры которой определяются из условия использования несущей способности грунта основания и устойчивости всего сооружения.
9.2.7. Тонкостенные сооружения могут выполняться с ребрами (контрфорсами) или без ребер (см. рисунок 12, а). Безреберные сооружения экономически целесообразны при их высоте до 4^6 м, при высоте более 6 м сооружения с контрфорсами предпочтительнее.
9.2.8. Небольшой вес тонкостенных сооружений часто заставляет прибегать к ряду мероприятий, повышающих их устойчивость против сдвига.
В этих случаях в фундаментной плите рекомендуется предусматривать устройство удерживающего «зуба» (рисунок 12, б), который увеличивает пассивное сопротивление грунта.
9.2.9. Армогрунтовые сооружения состоят из послойно уплотненного грунта обратной засыпки, в котором размещены армирующие элементы (рисунок 10, в). В данных сооружениях их устойчивость обеспечивается весом грунта, который за счет армирующих элементов объединен в единый массив. При этом армирующие элементы, создавая дополнительные связи между частицами грунта, вызывают перераспределение усилий, создавая тем самым передачу напряжений с перегруженных зон и вовлекая в работу недогруженные.
9.2.10. В качестве армирующего элемента в армогрунтовых сооружениях могут использоваться сетки из стальной проволоки и геосинтетических материалов, геоткани, объемные георешетки и др. При назначении материала армирующего элемента предпочтение следует отдавать материалам, обладающим хорошим сцеплением с грунтом, значительной прочностью на растяжение, незначительной ползучестью и устойчивым к воздействию температурных колебаний и агрессивной среды.
9.2.11. Внешние грани армогрунтовых сооружений защищаются от гидрологических и погодно-климатических факторов путем устройства облицовочной стены из бетонных блоков или габионов, покрытием пневмонабрызгом по заанкеренной сетке, плитами и т. п. Для защиты от ледохода перед облицовочной стеной необходимо предусматривать устройство различных ограждающих мероприятий в виде каменной наброски, отбойных брусьев и т. п.
9.2.12. Основными достоинствами армогрунтовых сооружений являются возможность использовать местный грунт в качестве обратной засыпки, пониженная чувствительность к неравномерным осадкам и отсутствие необходимости применения тяжелого сваебойного и кранового оборудования.
9.2.13. Конструирование и расчет бетонных и железобетонных массивных и тонкостенных берегозащитных сооружений рекомендуется выполнять в соответствии с [19] и [20], габионных -[16], [17], [18], а армогрунтовых - в соответствии с [21] и [22].
 | |
| 579 × 259 пикс. Открыть в новом окне | |
а - с контрфорсом; б - с удерживающим «зубом» 1 - защищаемая дорога; 2 - лицевая плита; 3 - фундаментная плита; 4 - контрфорс; 5 - удерживающий «зуб»
Рисунок 12 - Схемы повышения несущей способности тонкостенных гравитационных сооружений
9.2.14. При наличии в основании грунтов с достаточной несущей способностью и если не ожидается их размыва, гравитационные берегозащитные сооружения возводятся на выравнивающем слое из бетона, гравия или щебня.
9.2.15. В случае если грунты в основании не удовлетворяют требованиям несущей способности или при их глубоком залегании, гравитационные сооружения возводятся на предварительно устраиваемой постели из каменной наброски или на свайном основании. Устройством каменной постели обеспечивается выравнивание дна реки и распределение давления от сооружения на большую площадь основания. Свайное основание, принимая на себя нагрузку от выше расположенных конструкций, передает ее на нижележащие слои грунта (рисунок 13). В этом случае сваи работают на сжатие под действием собственного веса сооружения и на изгиб под действием давления обратной засыпки и нагрузки от автомобильной дороги. Конструирование и расчет свайных оснований выполняется в соответствии с СП 24.13330.2011.
 | |
| 311 × 261 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - защищаемая дорога; 2 - железобетонная стена; 3 - свайное основание
Рисунок 13 - Массивное гравитационное сооружение на свайном основании
9.2.16 В условиях меженного затопления участка строительства гравитационные сооружения рекомендуется возводить под защитой временных перемычек с применением водоотлива. В случаях, когда устройство перемычек и организация водоотлива является весьма затруднительным и дорогостоящим мероприятием, предпочтение рекомендуется отдавать конструкциям из отдельных бетонных массивов сплошного сечения, укладываемых без раствора.