CC BY
17УДК 624.9
Качилов Д.Б.
студент
Красноярский институт железнодорожного транспорта Иркутский государственный университет путей сообщения
(Россия, Красноярск)
Научный руководитель: Преснов О.М.
кандидат технических наук, доцент Красноярский институт железнодорожного транспорта Иркутский государственный университет путей сообщения
(Россия, Красноярск)
ГАБИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Аннотация: габионные конструкции применяются уже долгое время. На сегодняшний день их используют во всех видах строительства ввиду их многофункциональности, защиты от неблагоприятных природных условий, а также для усиления грунта. Данные конструкции применяются для укрепления откосов насыпей и выемок, косогоров, берегов пересекаемых водотоков, оврагов, логов, а также регуляционных и других дорожно-мостовых сооружений.
Ключевые слова: габионные конструкции, укрепление, откосы, коробчатые габионы, тюфячные габионы.
В наши дни укрепление мостов, склонов, откосов важно, так как от их состояния зависит безопасность транспорта. Для этого применяются бетонные и геосинтетические конструкции, задачей которых является стабилизация наклонных боковых поверхностей опор. Габионные конструкции представляют
собой объемные сетчатые конструкции различной формы из сетки проволочной крученой с шестиугольными ячейками, заполненные камнем [1]. На сегодняшний день они применяются для укрепления мостов, откосов и склонов. Однако для создания надежной и долговечной конструкции необходимо учитывать множество факторов, которые влияют на выбор того или иного габиона.
Для укрепления откосов автомобильных дорог габионные конструкции по форме изготовления принято разделять на 3 типа: габионы ящики или коробчатые, матрасно-тюфячные габионы и габионы цилиндрической формы [2].
Коробчатые габионы используются для защиты берегов рек, склонов от оползней и размыва, для укрепления откосов.
Матрасно-тюфячные отличаются от коробчатых меньшей высотой и используются в качестве основания защитных стенок из коробчатых габионов, а также одежды откосов. Их укладка предполагает устройство надежного упора из коробчатых габионов или его устройство на пологий откос берега, примыкающий к подошве откоса.
Цилиндрические габионы применяют в случаях, когда невозможно произвести правильную укладку габионов ввиду быстрого течения и глубины воды.
Одной из отличительных способностей этих трех габионов является возможность создания комбинированных конструкций, состоящих из различных сочетаний друг с другом.
Коробчатые габионы имеют размеры: 1,5 - 4 метров в длину, 1 метр в ширину, 0,5 - 1 метра в высоту. Матрасно-тюфячные габионы имеют размеры: 3 - 6 метров в длину, 2 метра в ширину, 0,17 - 0,5 метров в высоту. Цилиндрические габионы имеют размеры: 2 - 4 метров в длину, 0,65 - 0,95 метров в диаметре [2].
Существует 2 варианта изготовления сетчатых конструкций: с кромкой в виде проволоки и каркасом из стального проката.
Первые изготавливаются из сетки диаметром 2,2 - 3 мм, и кромкой диаметром 2,7 - 3,9 мм. При использовании проволоки с полимерным покрытием диаметр проволоки увеличивается на 1 мм. Сопрягаемые грани панелей прошиваются проволокой обвязки диаметром 2,2 мм. [2].
Вторые изготавливаются из сетки диаметром 4 - 8 мм, и каркасом из стального проката диаметром 8 - 16 мм. Для соединения сопрягающихся граней панелей используются 3 вида скоб: и-скоба, U-Twin скоба, I-Twin скоба. [3]
Для изготовления габионных конструкций применяется проволока с плотным цинковым (антикоррозийным) покрытием, проволока с покрытием гальфан (сплав цинка с алюминием и мишметаллом) или проволока с плотным цинковым покрытием и дополнительным полимерным покрытием двойного кручения в соответствии с ГОСТ 5960, ГОСТ Р 50575 и ГОСТ Р 51285 [1].
Выбор типа антикоррозионного покрытия проволоки габионной конструкции, определяется проектом, в зависимости от степени ответственности сооружения и ожидаемой интенсивности коррозии проволоки в период эксплуатации. При использовании габионных изделий в агрессивных средах (морские условия, участки захоронения бытовых отходов и др.) следует применять проволоку с дополнительным ПВХ покрытием, в остальных условиях тип покрытия выбирается в соответствии с проектом [1 ].
До того, как габион заполняют камнями, его закрепляют грунтовыми анкерами. Так же их используют в случае, когда существует возможность сползания матрасно-тюфячных габионов. Смежные блоки связывают между собой по ребрам жесткости вязальной проволокой. В особенности, коробчатые габионы могут дополнительно скрепляться по внешней стороне толстой проволокой по всему периметру склона, уделяя больше внимания на внешний ряд [2].
При заполнении коробчатых габионов следует учитывать, что более крупные камни должны находиться у края сетки, а более мелкие в середине. Матрасно-тюфячные заполняются одномерным камнем.
Основными преимуществами габионных конструкций являются: высокая прочность, надежность, долговечность;
относительная эластичность, за счет чего снижается возможность повреждения габионных конструкций при сезонных подвижках;
хорошая водопроницаемость (возможность экономии на дренажной системе);
сравнительно небольшая стоимость материалов, простата хранения, доставки элементов и сборки на месте готовых габионных конструкций в сравнении с монолитными сооружениями.
безвредность для окружающей среды; украшает природный ландшафт.
Однако такие конструкции имеют свои недостатки при увеличении сложности и масштабности проекта:
риски недопустимых деформаций и разрушения, если речь идет об укреплении десятки или сотни метров берега или склона, а высота конструкции превышает 3-5 м;
риск обрушения при подвижном грунте (стенка габионов скорее всего обрушится вместе с ним);
ошибки, допущенные при проектировании или выборе материалов и монтаже [4].
Ввиду рисков обрушения при подвижном грунте была предложена полезная модель, описанная в патенте [5]. Данная модель относится к области строительства и может быть использована для укрепления откосов и склонов, автомобильных дорог, а также при возведении фундаментов вблизи откосов или склонов.
Для укрепления конструкций в руслах рек или каналов предлагается использование изобретение, описанное в патенте [6] которое решает такие технические проблемы, как «создание надежной конструкции из габионов для укрепления берегового откоса с упрощением монтажа при устройстве берегоукрепительной конструкции, а также с сохранением чистоты водного русла».
Подводя итоги можно сказать, что создание надежной и долговечной габионной конструкции во многом зависит от качества исследования участка для строительства, расчета возможных нагрузок на его конструкцию, а так же соблюдения правильности монтажа и выбора материалов в соответствии с нормативными документами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. СТО 96733115 - 001 - 2007 Габионные конструкции из сетки проволочной двойного кручения с шестиугольными ячейками. - Введ. 01.11.2007. - Санкт-Петербург: ООО «Мегатех инжиниринг», 2007. - 13 с.
2. ГОСТ Р 52132 - 2003 Изделия из сетки проволочной крученой с шестиугольными ячейками для габионных конструкций. - Введ. 04.11.2003. -Москва: ИПК Госстандарт, 2003. - 15 с.
3. ГОСТ Р 59287 - 2020 Изделия из панелей для габионных конструкций. Технические условия - Введ. 01.09.2021. - Москва: Стандартинформ, 2021.
4. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений.- Введ. 20.05.2011. -Москва : ОАО «НИЦ Строительство», 2011. - 166 с.
5. Патент на полезную модель №191771 «Усиленная конструкция из габионов», Преснов О.М, Гавришина Д.О.
6. Патент на изобретение №2704277 «Конструкция из габионов для укрепления берегового откоса», Преснов О.М., Абросимов С.Е.
Kachilov D.B.
student
Krasnoyarsk Institute of Railway Transport Irkutsk State University of Railway Transport (Russia, Krasnoyarsk)
Scientific advisor: Presnov O.M.
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Krasnoyarsk Institute of Railway Transport Irkutsk State University of Railway Transport (Russia, Krasnoyarsk)
GABION STRUCTURES DURING CONSTRUCTION HIGHWAYS
Abstract: gabion constructions have been used for a long time. To date, they are used in all types of construction due to their versatility, protection from adverse natural conditions, as well as to strengthen the soil. These structures are used to strengthen the slopes of embankments and recesses, slopes, banks of intersected watercourses, ravines, logs, as well as regulatory and other road and bridge structures.
Keywords: gabion structures, reinforcement, slopes, box gabions, mattress gabions.
