ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕРЕГОУКРЕПЛЕНИЙ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ РЕК
Берегоукрепление — Основные принципы проектирования берегоукреплений
Берегоукрепление — это гидротехническое сооружение, предназначенное для предотвращения эрозии берега . Необходимость в возведении таких сооружений связана с тем, что речные и морские берега сами по себе не являются постоянными и неизменными элементами природного ландшафта. Как речные долины, так и морские побережья, со стороны представляющиеся стабильными и долговременными составляющими рельефа, на самом деле часто таковыми не являются. Береговые линии с течением времени практически всегда меняются, и это изменение не может не воздействовать на хозяйственную деятельность человека — на возведённые им капитальные объекты. В связи с этим и появляется необходимость в проектировании и строительстве особого типа гидротехнических объектов — берегоукреплений.
Закрепляемую береговую линию условно можно разделить на два типа:
1. Береговая линия, испытывающая внешнее воздействие водной среды средней и высокой интенсивности;
2. Береговая линия, испытывающая внешнее воздействие водной среды сравнительно слабой интенсивности.
Упоминаемая здесь интенсивность воздействия количественно обычно измеряется в виде расчётной высоты волны и скорости течения.
Под первым из двух вышеописанных типов береговых линий подразумеваются все морские берега, а также берега крупных и широких рек и водохранилищ, или рек с высокими скоростями течения (предгорные и горные реки). Для защиты берегов таких водных объектов от волнового воздействия возводятся различные варианты берегоукреплений, но вместе характеризующиеся выраженной способностью к восприятию повышенных нагрузок:
– откосы из очень крупного камня или каменной наброски;
– откосы из наброски железобетонных элементов (типа тетраэдров, тетраподов и др.);
– откосы с покрытием из монолитных железобетонных плит (с неразрезным армокаркасом);
– подпорные стены из монолитного бетона и железобетона ;
– шпунтовые подпорные стены из стального корытного или трубчатого проката.
Под вторым типом береговых линий понимаются берега небольших рек или прудов . Конструктивные решения по берегоукреплениям на таких водных объектах проектируют относительно облегчёнными и более декоративными:
– откосы из каменной наброски ;
– откосы с каменным мощением (с омоноличиванием зазоров, и без омоноличивания);
– откосы из георешётки, заполненной щебнем;
– откосы с покрытием из сборных железобетонных плит, в том числе с отверстиями;
– откосы с покрытием гибкими матрасами из камня в стальной сетке (матрасы Рено);
– откосы с георешёткой, заполненной мелким камнем;
– массивовые подпорные стены из габионов;
– шпунтовые подпорные стены из деревянных брёвен;
– шпунтовые подпорные стены из полимерного корытного шпунта.
Кроме того, для второго типа береговых линий, помимо классических строительных конструкций, применяют так называемые биологические способы укрепления берегов. К таковым относятся:
– посадка на мелководной зоне прибрежных водных растений — осоки и тростника;
– посадка непосредственно над зоной переменного уровня воды околоводных видов древесно-кустарниковой растительности и посев трав.
Важно, что биологические способы защиты берегов в чистом виде применяются относительно редко. В качестве стандартного типа берегоукрепления их назначают только для рыбоводных прудов . Во всех остальных случаях назначаются биологические способы проектируются только в условиях подтверждённой незначительности ветро-волнового воздействия акватории. Поэтому в большинстве случаев биологические способы защиты рассматриваются в проектной документации по берегоукреплению в качестве дополнения к классическим гидротехническим конструкциям. Однако именно биологические методы позволяют «интегрировать» изначально искусственный объект в природную среду. Это позволяет удовлетворить как требования по устойчивости и сохранности берегов, так и ландшафтно-планировочные условия, и даже экологические требования. Из опыта проектирования можно сказать, что при учёте в ходе разработке проекта всех ботанических особенностей высаживаемой флоры оказывается возможным существенно повысить долговечность берегоукрепления.
Разрез по берегу, закреплённому только с применением биологических способов
Для берегов водных объектов, находящихся как в облегчённых, так и в тяжёлых условиях эксплуатации, обязательно соблюдение общей устойчивости надводной части исходного грунтового массива — поймы, террасы, коренного берега. В качестве уклона устойчивого откоса надводной части можно очень ориентировочно дать величину 1:1,5. Если в ходе выполнения расчёта устойчивости устанавливается факт предельного состояния склона (т.е. коэффициент устойчивости менее единицы или лишь незначительно превышает её), назначаются соответствующие мероприятия — уположение откоса, закрепление его грунтовыми анкерами и др.
К важным аспектам, на которые нужно обращать внимание при проектировании берегоукреплений, относятся:
– учёт ледовой нагрузки (от ледового поля и ледохода): ударная нагрузка льда, нагрузка от температурного расширения льда, нагрузка от трения льда , нагрузка от вырыва льдом ;
– учёт гидрогеологических условий склона — связан с наличием разгрузки водоносных слоёв непосредственно на надводной поверхности, что сопровождается негативными суффозионными процессами; при необходимости устраивается каптаж родников и/или общий дренаж склона.
Каждая из вышеперечисленных конструкций берегоукреплений характеризуется своим набором преимуществ и недостатков. Оптимальное экономичное инженерное решение можно выбрать только при учёте всех фактических условий реализации проекта — как в период строительства берегоукрепления, так и в период его эксплуатации. Для этого в качестве исходных данных для проектной организации требуется:
– качественное выполнение инженерных изысканий, особенно инженерно-геологических и гидрогеологических;
– подробная характеристика условий по транспортной доступности различных строительных материалов до места производства работ; в ряде случаев оказывается важным также и наличие или отсутствие специализированной строительной техники;
– четкие требования по архитектурным решениям и ландшафтному дизайну (особенно при расположении проектируемого объекта в городской среде).
Источник
7.2. Берегоукрепительные сооружения
Берегоукрепительные сооружения − сооружения для защиты берегов водоёмов (рек, морей, водохранилищ, каналов и др.) от разрушающего воздействия волн, течений, напора воды и льда и др. природных факторов. Возводятся для предупреждения разрушений (размывов) берегов и затоплений населённых пунктов, промышленных объектов, дорог, мостов, линий связи, ценных лесных и с.-х. угодий, культурных и исторических памятников и т. п. В курортных зонах Б. с. используются для сохранения, создания и расширения пляжей. Требования: эффективность работы и надёжность (долговечность) конструкций, простота устройства, возможность максимального использования местных строительных материалов и проведения ремонтно-восстановительных работ, экономичность. По характеру взаимодействия с водным потоком 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 на реках — поперечные полузапруды, регулирующие дамбы, струенаправляющие щиты. Пассивные на реках — каменная наброска, тюфяки, габионы, бетонные и железобетонные плиты и др.
7.3. Набережные
Набережная — сооружение, окаймляющее береговую линию моря, реки. Набережная служит для придания берегу правильной формы, укрепления его, предохранения от размыва, для удобного прохода и проезда вдоль берега (городские набережные), для причала судов непосредственно к территории, облег чения передачи грузов, а также перехода пассажиров с берега на судно и обратно (портовые набережные). Набережные в городах − проезды (улицы), расположенные вдоль берегов и ограниченные с одной стороны городской застройкой или парком. Набережные как сооружения выполняются обычно в виде подпорных стенок, реже в виде сквозной конструкции эстакадного типа.
Рис. … Типы берегоукрепительных сооружений:
а-г — откосного типа; д, е — полуоткосного типа; 1 — каменная наброска из сортированного камня; 2 — обратный фильтр; 3 — упор (каменный банкет); 4 — засыпка (песок, песчаногравелистый грунт др.); 5 — каменная наброска из несортированного камня; 6 — профиль переформирования; 7 — бетонная или железобетонная плита; 8 — упор (массив); 9 — выкладка камнем массой не менее 100 кг; 10 — упор (обыкновенный или пустотелый массив); 11 — каменная постель; 12 — разгрузочная каменная призма; 13 — шпунт или сплошной ряд свай; 14 — оголовок, 15 — анкерная тяга; 16 — анкерная плита
В основу архитектурной классификации набережных могут быть положены следующие признаки: функциональное назначение и профиль гидротехнических конструкций.
По функциональному признаку различают набережные прогулочные, набережные зоны отдыха, транспортные, причальные.
В зависимости от конструкции набережная может быть с вертикальным, полуоткосным или откосным профилем.
Укрепление берегов камнем
Рис. …. Габионное укрепление берега
Рис. … Железобетонное крепление берега р. Иртыш в Тюмени
Рис. …. Железобетонное крепление откоса берега
Рис. … Вертикальное берегоукрепление берега из каменной кладки
Возможна классификация набережных и по другим признакам, например природным (ландшафтная, городская), по профилю прибрежной территории (одноярусная, двухъярусная и т.д.).
Перечисленные типы не всегда встречаются в чистом виде. Иногда те или иные условия подсказывают различное сочетание этих типов.
Прогулочная набережная представляет собой пешеходную аллею или благоустроенный тротуар вдоль реки. Это, как правило, неширокая набережная, допускающая лишь местный подъезд транспорта. На такой набережной возможны сходы и спуски к воде, видовые площадки, беседки, в том числе зеленые, малые архитектурные формы. По своему масштабу такая набережная близка к набережной на закрытом водоеме в парке. Здесь могут быть места для ужения рыбы, читальные павильоны, стенды для газет, места для тихого отдыха, площадки для кормления птиц, зимой — лыжная трасса.
Набережная − зона отдыха представляет собой парковую территорию у реки, с пляжем или наплавной купальней. Транспортные подъезды и в этом случае должны допускаться лишь для работ по уходу за благоустройством. На такой набережной может быть организован прокат лодок, причал для прогулочных речных судов.
Рис. …. Набережная р. Волги в г. Ярославле
Рис. … Набережная в одной из Европейских стран
Рис. … Верхневолжская набережная в г. Н. Новгороде
Источник
берегоукрепительные сооружения
сооружения, служащие для защиты берегов водоёмов (рек, морей, водохранилищ, каналов и др.) от разрушающего воздействия волн, течений, напора воды, льда и других природных факторов. Берегоукрепительные сооружения строятся для предупреждения разрушений (размывов) берегов и затоплений населённых пунктов, промышленных объектов, дорог, мостов, линий связи, ценных лесных и сельскохозяйственных угодий, культурных и исторических памятников и т. п., а в курортных зонах используются для сохранения, создания и расширения пляжей. Основное требование к возводимым берегоукрепительным сооружениям – эффективность работы, надёжность и долговечность. При их создании желательно максимально использовать местные строительные материалы. По характеру взаимодействия с водным потоком берегоукрепительные сооружения делятся на активные и пассивные. Активные сооружения используют энергию потока на работу по намыву и сохранению береговых наносов. К таким сооружениям на морях относятся наносозадерживающие буны и волноломы, на реках – поперечные полузапруды, регулирующие дамбы, струенаправляющие щиты. Пассивные берегоукрепительные сооружения противостоят водному потоку (на морях – волноотбойные стены, наброска из крупных блоков и фигурных массивов; на реках – каменная наброска, тюфяки, габионы, бетонные и железобетонные плиты). Выбор вариантов комплекса берегоукрепительных сооружений и их типов зависит от рельефа берега, его гидрогеологического режима и геологического строения.
Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн . 2006 .
Источник