Как укрепляют берега габионами, и почему это эффективно

Габионные конструкции — эффективное решение, которое обеспечивает береговой линии стабильность. Об особенностях и примерах применения габионов на водных объектах читайте далее.

Грунт, который постоянно контактирует с водной средой, разрушается под её воздействием. Это закономерный, хоть и небыстрый процесс. Прибрежная территория размывается под натиском волн и течений, паводков и талых вод. Берег, на котором уже наметились эрозийные процессы, выглядит неэстетично, но это не единственная причина, чтобы приступить к принятию мер. Проблемы возникают и усиливаются в динамике как на берегу, так и в самой акватории .

На берегу водоёма могут располагаться зелёные насаждения, жилые дома и хозяйственные постройки, смотровые площадки, зоны для прогулок и отдыха, давно обустроенная инфраструктура и реализованное благоустройство.

Подтачиваемая эрозией, береговая линия создаёт угрозу всем подобным объектам, причём опасность негативных последствий усилится, если погода надумает разбушеваться. В акватории за счёт эрозии берега формируются отмели, замывается форватер со всеми негативными последствиями данного процесса.

Чтобы сохранить красоту и целостность береговой линии, на прудах, озёрах, реках, водохранилищах проводят берегоукрепительные работы. Выполнять их следует вовремя:

• на искусственных водоёмах — сразу после строительства, когда готов котлован, а иногда даже до формирования копани водоёма.
• на естественных — как только замечены признаки эрозии: оголились корни деревьев, обвалился грунт, берег всё ближе «подбирается» к забору и т.д.
  
  

Установка декоративных и инженерных конструкций дополнительно нагружает береговой край. Поэтому строительство набережных в мегаполисах, вблизи современных жилых кварталов и дорог предполагает предварительное проектирование берегоукрепительных конструкций и согласование проектов в контролирующих инстанциях.

Ещё с советских времён для берегоукрепления используют бетонные материалы. Это классический способ защиты берегов, который находит применение при строительстве плотин, дамб, гидроэлектростанций и прочих гидротехнических сооружений.

Однако заливка бетона, так же как транспортировка и установка готовых бетонных блоков на объекте — мероприятия трудоёмкое и недешёвое, без спецтехники не обходятся. К тому же железобетонный монолит вряд ли можно считать эстетичным решением. Улучшить ситуацию помогло бы декорирование, но дело до него доходит редко, ведь это влечёт за собой дополнительные затраты, обычно не заложенные в смету.

Другой популярный способ укрепления берегов — установка шпунтовых свай. Конструкции отличаются надёжностью, устойчивостью. Шпунт несложно подогнать под контур береговой линии по изгибам и высоте. Однако монтаж снова предполагает применение строительной техники, а визуал не слишком радует глаз.

Владельцы частных участков, примыкающих к водоёмам, всё чаще присматриваются к натуральным материалам, подходящим для создания берегоукрепительных сооружений. Один из таких материалов — брёвна сибирской лиственницы. Из-за высокого содержания смол в волокнах эта порода дерева отличается превосходной водостойкостью.

Лиственница не только не гниёт в воде, но и становится ещё более прочной. Установку брёвен называют самым экологичным вариантом берегоукрепления, с чем стоит поспорить, ведь нельзя добыть древесину для строительства, не вырубив лес. К недостаткам способа также отнесём дороговизну материала.

Габионные берегоукрепления получили в России широкое распространение, хотя ещё лет 10-20 назад воспринимались как новинка. Габионы в парках, коттеджных посёлках и эко-отелях ощущаются как гармоничная часть рельефа. Из габионов строят живописные набережные, ими укрепляют участки берега, где активно развивается застройка. В чём плюсы такой технологии?

• Универсальность. Габионы подходят для любых грунтов и перепадов высот, в том числе применяются на водоёмах с высокой скоростью течения.
  
  
• Экологичность и природоподобность. Оцинкованная металлическая сетка изготовлена из природных материалов и служит десятки лет. Наполняют габионы натуральным камнем. Конструкции не препятствуют развитию биоразнообразия в месте установки.
  
  
• Формирование сложного рельефа. Габионными сетчатыми изделиями можно укрепить берег, повторив рельеф местности либо подкорректировав береговую линию. Выступы, выемки, плавные изгибы, причалы, слипы, смотровые площадки и спуски к воде с удобными ступеньками — все элементы берега с нюансами и пространственными особенностями получится запроектировать и реализовать.
  
  
• Устойчивость к нагрузкам. В габионной сетке, из которой изготовлены габионы, каждая ячейка соединена с соседними способом двойного переплетения проволоки. Такое плетение полотна позволяет равномерно распределять динамические и статические нагрузки, сетка устойчива на разрыв.
  
  Структура габионной сетки избавляет её недостатков сетки-рабицы. Если из рабицы убрать одну проволоку, посыпется вся конструкция. Из габионной же сетки можно вырезать даже небольшой участок. Вокруг удалённого участка напряжение практически не изменится, перераспределится, и конструктив почти не пострадает. Вандальное или природное механическое воздействие на отдельные зоны подпорной стенки или откосного крепления оставляют объект в целом неуязвимым к этим локальным нарушениям.
  
  
• Монтаж вручную. Установка ГСИ и их наполнение камнем в большинстве случае предполагают ручной труд, зато технология даёт возможность заниматься благоустройством берега там, куда не сможет подъехать спецтехника, например: на уже застроенных участках, в природоохранных зонах, заповедниках.
  
  
• Гибкость. Конструкции прочные и при этом гибкие. На осадки грунта и размыв дна русла габион реагирует «микродвижением», то есть незначительными прогибами. За счёт этого он продолжает сохранять целостность и выполнять свои функции.

В строительной практике распространены случаи, когда специфика объекта не оставляет проектировщикам выбора. Например, когда речь идёт о больших техногенных грунтовых массивах, в которых перемешаны несколько типов грунтов с разной несущей способностью. Габионы, благодаря своей гибкости, отлично справляются в подобных случаях.

Встречаются и объекты со сложной геологией, будто торт «Наполеон», созданный природой — со слоями песков, глин, дресвы и торфа. Компьютер «голову сломает» в расчётах бетонных или шпунтовых решений для такой геологии, а для габионов такие «кулинарные изыски» вполне под силу.

Габионное строение, в отличие от шпунтовых и железобетонных берегоукрепительных систем, само является отличной дреной. Проницаемость конструкции обеспечивает дренируемость обратной засыпки, избавляя от необходимости прибегать к дополнительным дренажным материалам, а также снижает гидростатические нагрузки на конструктив.

Сооружения, укрепляющие берег, эксплуатируются в агрессивной внешней среде, поэтому требуют грамотного подхода к проектированию. Следовательно, и выбор габионных изделий для строительства основывается на данных проекта.

Конструктивно цилиндрический габион состоит из одного рулона габионной сетки, которая связывается проволокой на двух торцах. В результате получается подобие большой конфеты с каменным наполнителем.

Цилиндрические ГСИ используются преимущественно в крупном гидротехническом строительстве, защищают основания дамб и иных сооружений от размыва, снижая волновую и ледовую нагрузку на них. Изделия также применяют, чтобы сформировать каменный настил на дне пруда, озера или реки. Диаметр цилиндрического габиона, согласно ГОСТ Р 52132−2003, может быть 65 или 95 см.

Габионы площадных форм (которые также называют матрацами Рено) активно используют для укрепления дна водоёмов и возведения берегоукреплений. В зависимости от проектного решения матрацно-тюфячные ГСИ применяются совместно с коробчатыми габионами либо как самостоятельное решение.

Так, площадными конструкциями укрепляют пологие берега, дренажные лотки и водоотводные канавы. Матрацы могут служить основанием (нижним рядом) для стенки, последующие ряды которой состоят из коробчатых ГСИ.

Габионы коробчатых форм получили такое название потому, что представляют собой короба, созданные из сетки двойного кручения и предназначенные для заполнения камнем. Изделия позволяют возводить мощные подпорно-защитные сооружения, в том числе на крутых и высоких, отвесных берегах.

Большой ассортимент конфигураций коробчатых ГСИ даёт возможность приобретать типовую продукцию для реализации практически любого проекта. Короба (в зависимости от размеров) могут иметь внутренние диафрагмы. Если габион оснащён армопанелью, она является продолжением нижней грани изделия, то есть изготавливается вместе с ней из цельного полотна, а не прикрепляется отдельно.

Стоимость берегоукрепления — аспект, который приобретает весомое значение при выборе строительной технологии. Действительно ли применение габионов экономит деньги заказчика? Выяснить это позволяют инженерные расчёты.

Ниже на рисунках вы увидите два варианта укрепления одного и того же берега: подпорную стенку из габионных конструкций и стенку из монолитного бетона. Чертежи выполнили инженеры-проектировщики нашего завода. В таблице приведены объёмы работ на 100 метров стены.

Делаем вывод: учитывая объёмы работ, укрепление берега габионами оказывается финансово выгодным решением. Оно может обойтись заказчику на треть дешевле, нежели установка классических железобетонных конструкций.

Да, каждый строительный объект имеет свою специфику. На каких-то локациях монтаж жёстких и полужёстких берегоукрепительных конструкций будет оптимальным. Однако повсеместное внедрение бетона там, где возможно применение габионных технологий, закономерно приведёт к удлинению сроков строительства и удорожанию самих гидротехнических сооружений.

Сравнивая варианты берегоукрепления, стоит учитывать не только стоимость погонного метра готовой конструкции, но и последующие затраты на эксплуатацию. Габионы не потребует дополнительного устройства дренажных систем или декорирования. Периодическое обслуживание причальных стенок может понадобиться в зимнее время.

Укрепление берегов рек, прудов, озёр и водохранилищ — задачи, на решение которых приходится огромная доля строительно-монтажных работ с применением ГСИ. А крепкий, устойчивый берег, как известно, начинается с грамотного проекта и планирования предстоящих строительных мероприятий. В зависимости от текущего состояния берега, берегозащитный конструктив может быть выполнен одним из следующих способов.

Монтаж габионных матрасов на проблемный откос — экономичное и эстетичное решение. Способ даёт возможность локально «нарезать» зоны берега под крупномеры. Со временем укреплённый берег зарастёт травой, станет ещё прочнее и живописней. Можно посодействовать данному процессу, зарастив прибрежную территорию газоном. Матрацно-тюфячные габионы решат проблему склоноудержания, не меняя кардинально геометрию самого склона.

Одну или две подпорные стенки стоят в нижней части откоса, то есть закрепляют пятку откоса, выравнивая  склон до устойчивого положения. Монтаж подпорной стенки позволяет не только укрепить береговую линию, но и организовать набережную с пешей зоной для прогулок, обустроить лодочную станцию, марину и т.д.

А почему бы не сделать прибрежную территорию максимально полезной? Устроить воркаут-площадки, зоны для игр и отдыха с качелями, горками, скамейками, площадки для строительства летних кафе, кофеен, точек проката лодок с катамаранами? Реализовать подобные задумки поможет террасирование склона. Террасы на берегу можно сделать «правильными» (с единой высотой и протяжённостью) либо «неправильными» (отличающимися по высоте, форме и площади).

Три перечисленных способа берегоукрепления допустимо комбинировать, что и происходит на крупных объектах, при строительстве больших набережных рек и прудов как центров притяжения в городской среде.

Особенности монтажа на конкретном строительном участке зависят от проектного решения и от того, является ли объект надводным или подводным. Вкратце опишем последовательность работы в случае надводного монтажа.

Этап 1. Нанесение разметки по контрольным точкам в соответствии с проектом. Подготовка основания. На участке снимают плодородный слой, укладывают песчано-гравийную смесь.

Этап 2. Укладка геотекстиля под габионы. Геотекстиль создаёт дренажный слой, который пропускает воду, но предотвращает вымывание грунта.

Этап 3. Установка габионов. На объект габионные сетчатые изделия приезжают в сложенном состоянии. На стройплощадке их нужно установить в проектное положение. Чтобы конструкция приобрела необходимую форму (напомним, что ГСИ — гибкие конструкции), устанавливают опалубку. Внутри габионов обязательна установка стяжек на расстоянии 30-40 см друг от друга по ширине и высоте.

Этап 4. Заполнение камнем. Фракцию камня подбирают таким образом, чтобы она была больше размера ячеек приблизительно на 30%. Заполняют габион вручную, минимизируя пустоты и уделяя повышенное внимание эстетике лицевой грани. Камнем меньшей фракции допустимо заполнить только срединную часть габионного короба, которая не контактирует с сеткой.

Этап 5. Монтаж верхних крышек. Для соединения габионов между собой строители используют вязальную проволоку. После завершения монтажа деревянная опалубка уже не нужна, её снимают.

Этап 6. Обратная засыпка. За подпорную стенку засыпают слой песчано-гравийной смеси. ПГС обеспечивает дренирование воды между конструктивом и грунтом, что исключает негативное влияние морозного пучения и подвижек грунта на сооружение.

В статье использованы фотографии объектов, на которых применялись Габионы Коган. Больше практических примеров использования нашей продукции для укрепления берегов вы увидите в разделе «Портфолио».

Будем рады быть полезными: по вопросам проектирования, строительства габионных сооружений и поставок материалов от производителя обращайтесь к нашем специалистам на «Завод Габионных Конструкций».