140.Дать схему укрепления склонов оврагов. Типы укрепления.

Часто случается так, что участок под строительство и посадки расположен на неровном рельефе: это могут быть склоны разной крутизны, овраги, берега водоемов. Особенные трудности возникают на склонах, которые могут подвергнуться оползню; участки на берегах водоемов и склонах оврагов часто бывают подвижны за счет залегающей под верхнем слоем грунта глины. Для того чтобы укрепить склоны, используют различные методы, которые подбираются с учетом уклона, близости грунтовых вод, вероятности подмыва участка при разливе водоемов, особенностей грунта и других неблагоприятных природных факторов.В первую очередь учитывается величина уклона. При маленьких и средних уклонах – до 8% - можно укрепить склон растениями вертикального и горизонтального действия, а также деревьями. Во многом укреплению наклонных поверхностей участка способствуют растения с развитой корневой системой, которые можно специально высадить в ячейках укрепляющих конструкций. Корневая система растений, переплетаясь с крепежом и конструкцией укрепителя, усиливает почву, препятствует ее эрозии и оползневым процессам.

В зависимости от назначения склона используются различные системы укрепления. При уклонах выше среднего – то есть от 8%, до 15% - обычно применяют искусственные конструкции в виде биоматов, газонных решеток, геосеток. Больший уклон предполагает использование георешеток , габионных конструкций. Но возможно применение и предыдущих систем в случае, если склон несет декоративную функцию. Их соединение увеличивает способность склона выдерживать нагрузки.Но в некоторых случаях склоны не могут быть засеяны растениями, и тогда их укрепляют при помощи вкопанных в грунт бревен, камней, керамических и бетонных блоков. Георешетки и габионы также могут использоваться в случае глинистых и каменистых склонов при заполнении их бетоном, камнями, галькой.Все эти методы способствуют закреплению склонов за счет внутреннего армирования, то есть «вживления» каркаса укрепляющей конструкции в слой грунта. Процесс армирования склонов происходит либо за счет укрепительных металлических болтов – анкеров, либо заглублением вглубь поверхности (как у габионов), либо вбитых в склон бревен и вкопанных камней.

Все укрепительные конструкции помимо выполнения своего прямого назначения выполняют еще и роль декора. С их помощью можно создавать самые разные композиции из камней и растений, которые сделают склон не только крепким, но и радующим глаз своей красотой.

Способы укрепления склонов различной крутизны

Для укрепления склонов разного уклона строительная индустрия предлагает разнообразные материалы и конструкции.(прим. Уклон – это падение поверхности, которое рассчитывается отношением разности высоты между двумя точками на местности к расстоянию между этими точками, спроецированными на горизонталь (рис.) или тангенсом угла наклона линии местности к горизонтальной плоскости в данной точке. Например, подъему 15 м на 100 м перемещения по горизонтали соответствует уклон, равный 0,15 (15 %).

Проектирование укрепления крутых склонов можно разбить на стадии:

1. Расчет общего давления грунта: производят визуально или при помощи инженеров- проектировщиков.

2. Выбор укрепляющего материала: производят с учетом уклона и общих свойств почвы, в случаях сложных рельефов с осыпными грунтами лучше посоветоваться с инженерами- проектировщиками и строителями.

3. Определение зоны укрепления и выбор анкерного крепления: производится в зависимости от выбранного укрепителя (см. ниже), если есть вероятность оползней или другие неблагоприятные факторы: сброс воды, подмыв склона и т.д., можно применять комбинированный крепеж, о котором лучше принять решение после обследования грунта инженерами.

(прим.: Анкер – это крепёжная деталь, напоминающая по форме якорь, например, анкерные болты и пр.)

Керамические блоки, камни

При различных уклонах, даже достаточно больших, в том числе и на склонах с возможностью оползня, применяется способ укрепления поверхности врытыми вглубь горы камнями и бревнами. В случае если по склону стекает вода, следует при помощи специального лотка направить ее в определенное русло, чтобы она не разрушала почву (рис.)

Рис. Пример укрепления разрушающегося склона с помощью керамических блоков: 1 - грунт основания; 2 - песчано-гравийное основание; 3 - камень-лежень; 4 - дерновый слой; 5 - бордюрный камень-лежак; 6 - направление сползания мини-селя; 7 - направление стока воды; 8 - слив излишней селевой воды; 9 - сток воды в водоотводный лоток; 10 -лоток; 11 -бортовой камень; 12 -растения.

В некоторых случаях склон может быть укреплен при помощи камней, врытых в грунт (рис.) Для его укрепления используют врытые вглубь грунта бетонные блоки (рис.)

Удержать почву на склоне помогут также доски и брёвна, врытые поперёк склона, деревянные плашки, вкопанные в землю, и так далее. Выбор конкретного решения зависит как от стиля сада, так и от состояния поверхности и грунта склона.

Геотекстиль

При защите склонов от оползней и разрушения часто используется геотекстиль. Прочность на сдвиг геотекстиля намного выше, чем у почвы. За счет этого свойства комбинация грунта с геотекстилем выдерживает нагрузку намного больше той, которую выдерживает сам грунт.

Этот материал очень технологичен при проведении работ, что сокращает сроки и затраты.

Геотекстиль – это нетканый материал в рулонах, изготовленный из полипропиленовых и полиэфирных волокон иглопробивным методом. Обладает высокой прочностью и водопроницаемостью, увеличивает несущую способность грунтовых оснований, защищает почвы от мороза, предотвращает смешивание слоев при сходах воды, защищает от эрозии.

Основные свойства геотекстиля:

• Не поддается воздействию агрессивной среды, морозоустойчив.

• Не образует побочных продуктов.

• Не подвержен воздействию грибков и плесени.

• Не гниет, не разлагается

• Воспринимает большие нагрузки за счет упругости и выполняет функцию армирования (прим. Армирование – это укрепление за счёт внедрения каркаса в слой грунта)

• Выдерживает большие растяжения - до 120%

• За счет фильтрующей способности исключается попадание грунта в поры ткани

• Высокая сопротивляемость механическому воздействию на разрыв и прокалывание.

• Легкий и компактный, позволяет уменьшить трудозатраты, транспортные и складские расходы.

• Не впитывает воду.

• Легко режется ручной и цепной пилой.

• Сохраняет проницаемость в грунте даже под давлением и вибрации.

Нетканые геотекстильные материалы используют для усиления склонов с углом наклона до 60 градусов. Длина зоны закрепления анкерами определяется в зависимости от длины склона и его высоты.

Укладка геотекстиля:

1. Перед укладкой геотекстиля поверхность склона должна быть выровнена. Процесс выравнивания стоит проконтролировать.

2. Если площадка засыпается вровень с поверхностью, то следует вынуть грунт. Глубина выемки: 20-50 см – определяется при проектировании. Выемка – и дно, и стены, застилаются геотекстилем. Сверху насыпается слой щебня или гравия. На него снова укладывается геотекстиль. Затем засыпается песок, на него укладывают брусчатку, декоративный камень или плитку. Можно укладывать плитку на цементный раствор, положенный сверху на песок.

3. Если планируется площадка выше уровня земли (это решение принимается проектировщиками и инженерами-строителями в зависимости от состояния поверхности и уклона), то после выравнивания поверхности на грунт укладывают геотекстиль с перекрытием 20 см. По периметру укрепляемой поверхности устанавливается опалубка. На геотекстиль насыпают песок или щебень, сверху на него укладывается следующий слой полотна, на который снова насыпают песок. На песок нужно уложить цементный раствор, на него положить плитку. Можно обойтись и без цементного раствора, если строители считают, что уклон позволяет это сделать. В таком случае сверху на песок укладывают камень, плитку, брусчатку и т.п. Технология укладки геотекстиля должна строго соблюдаться.

4. Проследите, чтобы перекрывающиеся части геотекстиля были закреплены костылями, скобами или путём укладки небольшого количества насыпного материала вдоль швов. Костыли и скобы могут быть деревянными и металлическими и иметь длину около 20 см.

5. Проследите за тем, чтобы укладку геотекстиля производили непосредственно перед его засыпкой заполнителем, особенно во время сильного ветра. Стандартные рулоны геотекстиля имеют ширину от 2 до 6 метров.

При помощи геотекстиля проводится армирование поверхности, предотвращается эрозия грунтов, отвод воды со склонов.

Геоматы

Для борьбы с эрозией почвы и оползнями используют геоматы. Геоматы поддерживают растительный покров на откосах и склонах.

Геомат – это полимерный материал, имеющий водопроницаемую структуру. Создается слоями полипропиленовых решеток, наложенных друг на друга и соединенных между собой термическим способом. По своей структуре геомат напоминает своеобразную мочалку с большим количеством пустот.

Структура геомата защищает верхний слой грунта и закрепляет корни проросших сквозь него растений. Корни проросших растений переплетаются с волокнами материала и образуют вместе с ними прочную систему, которая укрепляет верхний слой почвы на откосах и склонах, защищает от гидроэрозии, выветривания и оползней. Есть широкий спектр возможностей, связанных с использованием геоматов: засев травами, а также заполнение конструкций щебнем, битумом.

Геомат применяют даже на крутых откосах. Использование этого материала позволяет озеленять откосы и склоны с углом наклона до 70°. В сочетании с геотекстилями геоматы используются для усиления и повышения несущей способности склонов.

Основные свойства геоматов:

• Устойчивы к ультрафиолетовому излучению

• Устойчивы к агрессивным средам и воде

• Сохраняют свойства при температурах - от -30°С до 100°С

• Имеют низкий уровень огнеопасности и низкий уровень задымления

• Нетоксичны, можно применять в контакте с питьевой водой – на откосах около родника, например.

• Позволяют сохранять натуральный вид ландшафта

• Сокращают время и стоимость строительства за счет простоты установки и монтажа, не требующих специальных навыков

Укладка геоматов:

1. Обратите внимание на то, чтобы перед укладкой геоматов поверхность склона выровняли и убрали мусор.

2. Поверхность должна быть уплотнена, если склон насыпной. Это делают ручными катками весом 20-30 кг.

3. У основания склона наверху и по нижнему краю следует прорыть анкерную траншею глубиной около 30 см. Проследите также за тем, чтобы был создан водоотвод - канавы, лотки и т.п., чтобы вода отводилась вниз по желобам и трубам.

Верхние края геоматов закрепляются в этой траншее нагелями или анкерными болтами. * (прим. Нагель в строительстве— крупный гвоздь), также крепление может быть сделано из деревянных рогатин, которые вбиваются в землю молотком. Геоматы должны быть уложены гладкой стороной к земле. Обратите внимание, что в продольном направлении нахлест полотен геоматов должен быть около 15 см, а в поперечном нахлест верхнего полотна мата на нижнее должно составлять 20 см. Шаг нахлеста – 1 метр. Если геоматы крепятся на крутом склоне, то ставят дополнительные анкера с шагом 0,5 метра. В условиях среднего уклона количество анкеров -2 анкера на 1м2 поверхности. (рис.)

4. Необходимо раскатать рулон и обрезать его на нужной длине.

5. Нужно натянуть рулон, расправить складки и неровности. Проверьте, чтобы геоматы максимально прилегали к поверхности склона, повторяя его профиль.

6. Нижние края геомата должны быть закреплены в нижней анкерной траншее при помощи крепежа (анкеров, нагелей или рогатин).

7. Проследите, чтобы после крепежа краев, анкерные траншеи засыпали грунтом и уплотнили.

8. Геоматы засыпают растительным грунтом. Слой засыпки 2-5 см. Проверьте, чтобы вся поверхность геомата была закрыта. Обратите также внимание, что, если есть вероятность схода вод вдоль склона, необходимо произвести засыпку щебнем фракции 2-6 мм,.

9. Засыпанную почву засевают семенами (Сеять семена лучше всего в начале вегетационного периода растений. Приблизительный расход семян — 40 г на 1 кв.метр поверхности. Две трети семян засеивается на открытые геоматы или на поверхность склона перед укладкой, и одна треть — после засыпки материала растительным грунтом).

При противоэрозионной защите откосов геоматы считаются одним из самых эффективных материалов по технологичности и стоимости конструкции.

Объединенный способ укрепления склона при помощи камней,

скрепленных клеевым геотекстилем.

Если вы хотите укрепить склон объединенным методом, то следует выполнить вдоль склона кладку, содержащую два слоя камней. Камни раскалдывают по поверхности склона рядами – снизу вверх. Форма и происхождение камней могут быть различные: гранитные глыбы, валуны, необработанные камни различных размеров: например, граниты, песчаники, сланцы, габры и т.д.

Важно подобрать породы камней, пригодные по своим свойствам для использования в определенной климатической зоне, например, по морозостойкости. Перед использованием камни должны быть вымыты, очищены от глины и т.д. и просушены. После этого их можно укладывать на геомат. Для прикрепления мата к поверхности склона используют металлические анкеры - шпильки-гвозди размерами до 30 см в длину.

Камни соединяют пропитанной клеем пористой тканью-геотекстилем, к примеру, тканью «дорнит». Ткань-геотекстиль нарезают на полосы и пропитывают клеем. Использование ткани, пропитанной клеем, в качестве связующего при возведении кладки, технологично и удобно. Свободное ее размещение между слоями камней позволит получить большую поверхность контакта и обеспечивает надежное клеевое соединение. Клей должен обеспечивать гибкое соединение слоев камней, поэтому применяют клеевые полиуритановые композиции.

Схема укрепления склона:

1 - камни, 2- слой ткани, пропитанной клеем.

Геосетка

Для армирования грунта на крутых откосах, и склонах часто применяют геосетку. Геосетка – это сетка с квадратными ячейками, разработанная для строительства на слабых грунтах. Геосетки стеклянные

(из стеклянных нитей) и полиэфирные применяют в качестве армирующих элементов для укрепления склонов.

Обладая высокой жесткостью, геосетка позволяет выдерживать значительные нагрузки при очень низких деформациях. Специальная пропитка обеспечивает устойчивость геосеток к агрессивным воздействиям.

Геосетки для контроля эрозии и укрепления грунта на поверхности укладываются на крутых откосах – при угле наклона до 70°.

Особенности геосетки:

• Водопроницаема по всей поверхности.

• Не разлагается, экологически безопасна.

• Повторяет контур рельефа и создает за счет прорастания растений красивый ландшафт.

• Создает естественную среду обитания для растений и насекомых.

• Увеличивает устойчивость грунтов и защищает от коррозии.

• Дает возможность прорастанию растений, корневая система которых совместно с решеткой укрепляет грунт.

• Транспортируется в сложенном состоянии и занимает малый объем.

• Легкая в установке.

• Не подвержена влиянию агрессивных сред.

Укладка геосеток

1. При помощи ручных катков или вручную поверхность должна быть выровнена и уплотнена. Проследите за процессом выравнивания.

2. Рулоны геосетки должны распределить по длине участка работ через расстояние, соответствующее длине полотна в рулоне. Высота геосетки определяется при проектировании и выбирается в зависимости от нагрузки. Стенка ячейки геосетки также будет служить для защиты растений от повреждений и возможного смыва во время осадков

3. Раскатку рулонов и укладку полотен можно выполнить и вручную.

4. Проследите, чтобы геосетку разложили в стык и для жесткой фиксации конструкции соединили между собой металлическими анкерами, через 10-15 м разравнивая их с небольшим продольным натяжением. Анкеры - стержни диаметром 3-5 мм и длиной 15-20 см с отогнутым верхним и заостренными нижними концами. Шаг крепления - каждые 1-1,5 м. Крепление полотен геосеток определяется при проектировании конкретных конструкций, и в случаях больших ветровых нагрузок необходимы анкера для крепления геосетки, которые изготавливаются из металлической проволоки в виде П-образных скоб (рис.)

5. Перед отсыпкой грунта проверьте качество уложенной сетки путем визуального осмотра. Геосетка должна максимально плотно прилегать к поверхности.

6. Засыпают геосетку (сначала отдельными кучами) щебнем, камнем или почвой.

7. Насыпанный грунт разравнивайте бульдозером или вручную в зависимости от площади и уклона местности. Толщина засыпаемого слоя должна быть не менее 20 см. Проверьте, чтобы геосетка была полностью покрыта грунтом, чтобы не подвергать ее воздействию прямых солнечных лучей.

8. Если геосетку закладывают дерном и производят посев трав, следует полить высаженный газон, чтобы обеспечить прорастание и укрепление корней растений, Через 1,5-2 недели молодой газон уже зазеленеет.

Если не снимать с созданного газона защитный материал в течение месяца, то корневая система сформируется и свяжет геосетку и грунт в единое целое, что послужит армированию склона. Геосетка под слоем щебня и почвы не дает слоям над собой сдвигаться, поэтому поверхность склона не «просядет» при нагрузках. При достижении высоты травяного покрова более 3 см геосетки уже визуально не видно. Это также имеет значение для закрытия геосетки от воздействия УФО. Геосетка пропускает воду и воздух, под ней остаток травостоя перегнивает, но под конструкцией не образуется плесени и загнивания. Эту методику используют и при благоустройстве детской игровой площадки.

Георешетка

Наиболее популярное средство для борьбы с оползнями и деформацией склонов в настоящее время – это георешетка. Она обеспечивает прочность и стойкость склона, предохраняет почву от эрозии. Установленная на склонах георешетка укрепляет и стабилизирует грунт, предотвращает движение почвы вниз. Укрепление почвы происходит путём замены земляного покрытия: вместо почвы с низкой грузоподъёмностью используется почва с более высокой грузоподъёмностью.

Георешетка – каркасная конструкция, состоящая из полос нетканого водопроницаемого материала - геотекстиля, созданного на основе полиэфирных волокон. Применяется георешетка для защиты строительных грунтов и почвы от эрозийных деформаций в овражистых местностях. Георешетка при растяжении образует устойчивый каркас, который фиксируется на поверхности земли наполнителем. В качестве наполнителя используется песок, бетон, щебень и др. материалы. Наполнение решетки проницаемыми материалами увеличивает устойчивость склонов, а влага в ячейках способствует прорастанию растений. Одним из способов укрепления склонов является использование георешетки, заполненной землей. Применение георешетки даёт возможность озеленить склоны, защитив их от сползания. По отношению к геосетке георешетка – более сильная конструкция.

Георешетка создается из полиэтиленовых лент толщиной 1,5 мм, которые скрепляются в шахматном порядке прочными сварными швами. Материал георешетки нетоксичен, устойчив к ультрафиолетовому излучению, стойкий к агрессивной среде, в том числе к воде любого состава, это позволяет ему сохранять свои характеристики многие годы.Выбор высоты георешетки зависит от нагрузки на склон и материалов-заполнителей, принимается при инженерном проектировании.

Особенности георешетки:

• Пропускает воду по всей поверхности

• Не подвержена разложению

• Экологически безопасна

• Повторяет контур рельефа

• Не подвержена заиливанию

• Увеличивает устойчивость грунтов

• За счет сопротивления между заполняющими материалами и перфорированной стенкой ячейки обеспечивается сопротивление смещению вверх, при замораживании, таянии и вымывании заполнителя из ячеек.

• Дает возможность прорастанию растений, корневая система которых совместно с решеткой стабилизирует грунт. Создает естественную среду обитания для растений и насекомых.

• Транспортируется в сложенном состоянии и занимает малый объем

• Армирует поверхность склона

Укладка георешеток:

1. Проверьте, чтобы перед установкой георешеток поверхность склона была выровнена.

2. Согласно проекту выполняют разметку границ.

3. По меткам устанавливают анкера длиной 600 - 900 мм из высокопрочных пластиковых материалов, металла или дерева. (Схема установки анкеров, их материал, длина определяются инженерными расчетами в зависимости от грунтовогеологических, гидрологических условий и крутизны откосов).

4. На установленные анкера растягивают георешетку.

5. В основание может быть уложен водопроницаемый геотекстиль – он послужит дополнительным армирующим слоем. Между георешеткой и поверхностью откоса следует уложить прослойку из нетканого геотекстиля плотностью 200-400 г/м. В качестве заполнителя ячеек георешеток используют грунт, щебень и бетон морозостойкостью не ниже М200.

Если почва состоит из гравия, уплотненного песка, щебня, укладку георешетки можно производить прямо на грунт сразу после выравнивания. Укладывать георешетки нужно сверху вниз.

6. Проверьте, чтобы георешётки были укреплены на основании грунта и между собой при помощи Г-образных монтажных анкеров диаметром 10-14 мм и длиной 50-120 см, изготовленных из стали или высокопрочного пластика. Монтажные анкеры служат для фиксации георешетки в растянутом рабочем положении и соединения модулей между собой. Анкеры устанавливают по контуру каждого модуля для обеспечения ее правильного растяжения в виде прямоугольника. Несущие анкера имеют конструкцию аналогичную монтажным и служат для крепления георешёток на поверхности грунта. Устанавливают несущие анкера равномерно по площади с шагом 1-2 м. При защите откосов от эрозии в качестве несущих анкеров можно использоваться также деревянные колышки.

7. После закрепления модулей георешётки заполняют ячейки (заполнителем может быть щебень, камень, растительный грунт и т.п.) Заполнение ячеек георешеток проделывают в 2 этапа:

- первый этап: крайние ячейки каждой секции заполняют вручную, после чего монтажные анкера могут быть удалены.

- второй этап: проследите, чтобы остальные ячейки георешетки заполнили с избытком - не менее 5 см над ними - это также понадобится для защиты решетки от воздействия УФО.

8. Последний этап - уплотнение. Размер оборудования для уплотнения зависит от возможностей грунта и угла наклона склона. Проследите, чтобы было применено оборудование достаточного веса, так как применение более тяжелого, чем необходимо, оборудования, вызовет волну на поверхности георешетки. Если почва будет увлажнена, то это обеспечит максимальную плотность прилегания георешетки к поверхности. Проверьте, насколько плотно георешетка прилегает к склону.

Схема установки георешетки на склоне:

1. Георешетка

2. Геотекстильное полотно (например, дорнит)

3. Упор

4. Растительный грунт

5. Монтажные анкера

6. Водосточный лоток

Уплотнение заполнителя можно выполнить виброкатками, катками на пневмошинах или вручную в зависимости от заполнителя.

Большим плюсом является то, что сегменты георешетки можно переносить вручную. Они быстро раскладываются. Уплотнение не всегда требует техники. В случаях крутых откосов, последний этап укладки, так же как и предыдущие, можно производить вручную. Главное, проверить соблюдение технологии укладки.