CC BY
9
УДК 69
Черепанова Д.А.
Студент
Научный руководитель: Преснов О.М.
к. т. н., доцент
ФГБОУ ВО «Красноярский институт железнодорожного транспорта»,
филиал ИрГУПС в г. Красноярск
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ГАБИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ГРУНТОВЫХ ОТКОСОВ
Аннотация
Исследуются конструктивные особенности габионных систем для укрепления откосов в современном строительстве. Определены области применения данной быстровозводимой инженерной конструкции и использование ее в целях укрепления на рельефах с крутыми склонами.
Ключевые слова: габионы, габионные конструкции, усиление откосов, укрепление откосов, подпорная стенка
Cherepanova D.A.
Student
Academic Supervisor: Presnov O.M.
candidate of technical sciences, assistant professor FSBEI HE "Krasnoyarsk Institute of Railway Transport", branch of IrGUPS in Krasnoyarsk
FEATURES OF THE USE OF MODERN GABION STRUCTURES TO INCREASE THE STABILITY OF SOIL SLOPES
Annotation
The design features of gabion systems for strengthening slopes in modern construction are investigated. The areas of application of this prefabricated engineering structure and its use for strengthening on reliefs with steep slopes are determined.
Key words:
gabions, gabion structures, slope strengthening, slope strengthening, retaining wall
Габионые конструкции имеют довольно долгий исторический путь. Применение в строительстве они нашли только в конце XIX столетия. Данные быстровозводимые конструкции считаются перспективной методикой по укреплению почвы. Опыт мастеров, применявших данные системы, позволяет повсеместно применять эту технологию без опаски.
Габионные системы представляют собой сетчатый контейнер из металлической крученой сетки. Заполняются материалом из натурального или искусственного камня, который обладает необходимой прочностью, морозостойкостью и влагостойкостью. Такими изделиями формируют подпорные стенки, укрепляют сооружения берегозащиты, предотвращают осыпание склонов [1].
Основные виды габионов [2,3]:
• коробчатые габионы предназначены для укрепления природных откосов. Внешне они похожи на квадратный или прямоугольный ящик с откидной крышкой;
• матрацно-тюфячные габионные конструкции используют в берегозащитных сооружениях против
размывания и в качестве противоэрозийного крепления откосов и на гидротехнических объектах;
• габионные конструкции с биопанелью применяют на ландшафтах, для озеленения;
• цилиндрические габионные конструкции особенность которых-гибкость, выполняют функцию основания подпорных стен и гидротехнических сооружений для защиты от подмыва.
Традиционно, на участках наибольших возвышений и крутых откосов используют подпорные стены из коробчатых габионных систем. Внешне сооружение может иметь вид как сплошной, так и ступенчатой конструкции. Такая стена отлично справится с проблемным рельефом сложно застраиваемого участка. Устойчивая к деформациям и колебаниям подпорная стена, надежно укрепляет и не позволяет допустить обрушения откоса. При этом прочность этих конструкций с годами только увеличивается благодаря проникающим вовнутрь частицам грунта и растениям. Активно используются в современном строительстве, удачно вписываются в рельеф и не имеют негативного влияния на ландшафт.
Подпорные стены являются стойкими к разрушающим природным и сдвигающим внешним силам, что позволяет использовать площади с большими уклонами и высотами, которые когда-то считались сложными для строительства. Устойчивость стен обеспечивается ее собственным весом и требует подробного конструктивного расчета в соответствии с СП и ГОСТ.
Коробчатые габионные системы представляют собой коробы из оцинкованной сетки с двойным кручением, имеющие полимерное покрытие, которое является продолжением дна [4]. Данная конструкция широко применяется вблизи автомобильных дорог, водоемов и оврагов.
В основном подпорные стенки должны защищать достаточно большие площади как в длину, так и в высоту и при этом ограниченность высоты откосов до 12 метров, а так же крутизной откоса не круче 1:3. Отметка массивно-объемных сооружений не должна превышать эти ограничения, в противном случае необходимы индивидуальные решения, основанные на расчетах устойчивости подпорной стенки, местности и профиля земляного полотна [5-7]. С увеличением сложности и масштабности проекта возможны риски недопустимых деформаций и разрушений из-за дополнительных вертикальных нагрузок. Вследствие чего возможно обрушение всей конструкции с самим откосом.
К возможным видам разрушения подпорных стен относят [8]:
• нарушение общей устойчивости;
• нарушение несущей способности основания;
• сдвиг;
• опрокидывание и внутреннее разрушение.
Научными работниками были придуманы способы предотвращения обрушений и укрепления склонов с помощью некоторых усиленных конструкций:
В работе [9] показан способ усиления, при котором габионы соединяются между собой арматурными стяжками с заглубленными в грунт сваями. Между ними устанавливаются промежуточные габионы, которые скреплены между собой с помощью спиралей, ввинченных сквозь отверстия межсетчатых ячеек смежных панелей габионов, а поверх каждого ряда установлены стальные арматурные канаты закрепленные между сваями при этом все ряды скреплены с предыдущим.
Другим способом усиления является «Т-образная» конструкция [10]. Укрепление в отдельных рядах которых размещены центральные стволы заглубленные в грунт, образующие вертикальные ряды, которые надеты на центральные стволы и скрепленные с помощью стяжек, концы которых закреплены на каркасах. Промежуточные ряды снабжены диафрагмой и соединяют переднюю и заднюю стенки.
Способ озеленения [11] с применением укладки коробчатых габионных конструкций в виде ступеней вдоль откоса. В габионы, между камнями, ближе к наружным поверхностям ступеней укладывают мешки с плодородным растительным грунтом и добавлением в него семян многолетних растений. Изготавливается каркас по расчетным размерам ступеней, далее этот каркас закрепляется на арматурные стрежни жесткости и прикрепляется к несущим стойкам первой ступени. Каждая ступень
производится аналогично первой и скрепляется анкерами устроенными в откосе.
Габионные подпорные стены для усиления откосов больших высот и значительных уклонов актуальна в современном строительстве. Преимуществами габионных конструкций являются: высокая прочность, устойчивость к сезонным подвижкам, небольшая стоимость материалов, влагопропускная способность, простота хранения, доставки элементов и сборки на месте готовых габионных конструкций по сравнению с монолитными сооружениями.
Экологичность, долгий срок службы и малозатратность, в перспективе, имеет определяющий фактор при выборе подпорной габионной стены. При правильном проектировании, соблюдении норм и СП, учете всех деформирующих сил -габионные подпорные стенки прослужат долгую и надежную службу.
Список использованной литературы:
1.ГОСТ Р 52132-2003 «Изделия из сетки для габионных констукций»
2. «Методические рекомендации по применению габионных конструкций в дорожно-мостовом строительстве». Методические рекомендации разработаны ФГУП «Союздорпроект» . 2001 год.Москва.263с.
3. Учебно-методическое пособие «Устойчивость грунтовых массивов.Подпорные стены и габионы».сост. О.М. Преснов .2016 год.Красноярск.60с.
4. Учебно-методическое пособие «Конструкции габионные из сетки проволочной крученой с шестиугольными ячейками» Разработан и внесен обществом с ограниченной ответственностью «ГАБИОНЫ МАККАФЕРРИ СНГ» .2009 год.Москва.41с.
5.СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия» (с изменениями N1, N2)
6. СП 116.13330.2012 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов»
7.СП 381.1325800.2018 «Сооружения подпорные»
8.СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции»
9. Патент 181989 «Усиленная конструкция из габионов» Преснов О.М.,Долгих М.В.31.07.2018
10. Патент 188706 «КОНСТРУКЦИЯ ИЗ ГАБИОНОВ»Преснов О.М.,Высокинский Н.Д.22.04.2019
11. Патент 23366389 «СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДПОРНЫХ СТЕНОК ИЗ ГАБИОНОВ» Курбанов С.О., Курбанов К.С., Созаев А.А.2008.10.20
© Черепанова Д.А., 2023
