Противоэрозионная защита склонов из габионных тюфяков

Изобретение относится к природоохранному обустройству территорий и противоэрозионной защите склонов и других объектов. Противоэрозионная защита склонов из габионных тюфяков включает разбивку поверхности склона на участки с образованием террас. На участки поверхность склона разбита водосбросами, состоящими из сборных габионных тюфяков и расположенными на склоне поперек поверхностного стока. В нижнем бьефе водосбросов предусмотрены водобойные колодцы, а входной участок выполнен заглубленным. Проекция l_уч длины террас, образованных между водосбросами, определяется по формуле l_уч=H/(i-i_пр), а количество террас или количество водосбросов равно N=l/l_уч, где i и i_пр - действительные и проектные значения уклона соответственно склона и образованной террасы; Н - высота треугольной призмы; l - проекция длины склона на горизонтальную плоскость. Сборные габионные тюфяки выполнены из взаимосвязанных эллиптических цилиндров, представляющих собой соединение двух сеток: верхней и нижней, с прямолинейной прошивкой по периметру и между соседними эллипсами. Сборные габионные тюфяки соединены между собой скручивающим устройством с образованием цельного ковра, который закреплен на откосе анкерами. Основания эллиптических цилиндров образованы укладкой в эллипсы между сетками бетонных эллиптических форм, описываемых уравнением 4X²/B_г ²+4Y²/h_г ²=1, где X, Y - соответственно абсцисса и ордината кривой, лежащей в основании эллиптического цилиндра; В_г, h_г - соответственно ширина и высота эллиптических форм, B_г=(2÷3)h_г, h_г=0,1÷0,2 м. Пространство между сетками заполнено камнями. Изобретение позволяет повысить производительность, эффективность и надежность защиты склонов от водной эрозии и увеличить срок службы сооружения. 5 ил.

 

Изобретение относится к природоохранному обустройству территорий и может быть использовано в качестве противоэрозионной защиты склонов и других объектов.

Известно фашинное ячеистое крепление [1], у которого на подготовленное основание укладываются плетеные сетки, которые, скрепляясь между собой, образуют сеточный ковер, на котором закрепляются фашины и образуется гибкое откосное крепление.

Недостатками данного технического решения являются:

- относительная дороговизна;

- конструкция и способ ее строительства достаточно сложны;

- относительная сложность монтажа.

Наиболее близким техническим решением является способ противоэрозионной защиты склонов [2], включающий разбивку поверхности склона на участки с образованием террас, укладывание сетки и крепление анкерами. Недостатками данного технического решения являются:

- такое техническое решение неэффективно использовать при крутых склонах и большом стоке, вызванном большими водосборами;

- в экономическом отношении не является благоприятным техническим решением.

Цель изобретения - повышение производительности, эффективности, надежности защиты склонов от водной эрозии и долговечности срока службы сооружения.

Поставленная цель достигается тем, что поверхность склона разбивается на участки водосбросами из габионных тюфяков с образованием террас. Таким образом, предотвращается смыв почвы поверхностным стоком. Происходят сосредоточенные гашения энергии стока водного потока на водосбросах. На террасах для усиления противоэрозионной устойчивости высаживаются растения, корневая система которых укрепляет склон.

Проекция длины образованных террас между укрепленными водосбросами определяется по формуле а количество террас будет равно где i и i_пр - действительные и проектные значения уклона соответственно склона и образованной террасы; Н - высота укрепленного водосброса; l - проекция длины склона на горизонтальную плоскость. Проектный уклон может равняться нулю и тогда

Водосброс из габионных тюфяков собирается из сборных габионных тюфяков, состоящих из взаимосвязанных эллиптических цилиндров, основания которых образованы укладкой в них бетонных эллиптических форм, описываемых уравнением

где X, Y - соответственно абсцисса и ордината кривой, лежащей в основании эллиптического цилиндра; B_г,h_г - соответственно ширина и высота эллиптических форм, В_г=(2÷3)h_г; h_г=0,1÷0,2 м.

Сборные габионные тюфяки изготавливаются с использованием специальных форм и представляют из себя соединение двух сеток верхней и нижней с прямолинейной прошивкой между соседними эллипсами. Для придания конструкции устойчивой формы в эллипсы между сетками вставляются бетонные эллиптические формы, пространство заполняется камнями. Сетки соединяются между собой по периметру. Габионные тюфяки соединяются между собой специальным скручивающим устройством и образуют цельный ковер, который закрепляется на откосе анкерами (фиг.3).

Входная часть укрепленного водосброса заглублена для усиления устойчивости от сползания. Под водосбросом из габионных тюфяков уложено противосуффозионная защита (фиг.3).

На фиг.1 изображена противоэрозионная защита склонов с водосбросами из габионных тюфяков, общий вид; на фиг.2 - противоэрозионная защита склонов с водосбросами из габионных тюфяков, вид сверху на фиг.1; на фиг.3 - водосброс из габионных тюфяков; на фиг.4 - из габионных тюфяк и эллиптических цилиндров, аксонометрия, на фиг.5 - бетонная эллиптическая форма.

Поверхность склона 1 разбивается на участки водосбросами из габионных тюфяков 2 с образованием террас 3. В нижнем бьефе у водосбросов из габионных тюфяков 2 предусмотрен водобойный колодец 4, а входной участок 5 выполнен с заглублением. Водосброс из габионных тюфяков 2 сооружается укладкой габионных тюфяков 6, которые изготавливаются путем соединения двух сеток 7 верхней и нижней с прямолинейной прошивкой между соседними эллипсами, заполненными камнями 8, в сетки 7 при этом вставляются бетонные эллиптический формы 9. Нижняя и верхняя сетки 7 соединяются между собой по периметру 10 соединительной проволокой. Под водосбросом из габионных тюфяков 2 укладывается противосуффозионная защита 11 и закрепляется на откосе анкерами 12.

Противоэрозионная защита склонов из габионных тюфяков работает следующим образом. Поверхность склона 1 разбивается на участки водосбросами из габионных тюфяков 2 с образованием террас 3 (фиг.1, 2). Таким образом, предотвращается смыв почвы поверхностным стоком, сосредоточенным гашением энергии стока водного потока на водосбросах из габионных тюфяков 2. В нижнем бьефе на выходе предусматривается водобойный колодец 4 для гашения энергии потока воды.

На террасах 3 для усиления противоэрозионной устойчивости высаживаются растения, корневая система которых укрепляет склон.

Проекция длины образованных террас между укрепленными водосбросами определяется по формуле а количество террас или количество треугольных призм будет равно где i и i_пр - действительные и проектные значения уклона соответственно склона и образованной террасы; Н - высота укрепленного водосброса; l - проекция длины склона на горизонтальную плоскость. Проектный уклон может равняться нулю и тогда

Водосброс из габионных тюфяков 2 собирается из сборных габионных тюфяков 6, состоящих из взаимосвязанных эллиптических цилиндров, основания которых образованы укладкой в них бетонных эллиптических форм, описываемых уравнением

где X, Y - соответственно абсцисса и ордината кривой, лежащей в основании эллиптического цилиндра; B_г, h_г - соответственно ширина и высота эллиптических форм, В_г=(2÷3)h_г; h_г=0,1÷0,2 м (фиг.5).

Сборные габионные тюфяки 6 (фиг.4) изготавливаются с использованием специальных форм и представляют из себя соединение двух сеток 7 верхней и нижней с прямолинейной прошивкой между соседними эллипсами. Для придания конструкции устойчивой формы в эллипсы между сетками 7 вставляются бетонные эллиптические формы 9, пространство заполняется камнями 8. Сетки 7 соединяются меду собой по периметру 10. Габионные тюфяки 6 соединяются между собой специальным скручивающим устройством и образуют цельный ковер, который закрепляется на откосе анкерами 12 (фиг.3).

Входная часть 5 укрепленного водосброса заглублена для усиления устойчивости от сползания.

Под водосбросом из габионных тюфяков 2 уложена противосуффозионная защита 11, например геотекстиль (фиг.3).

Предлагаемый способ возведения противоэрозионной защиты склонов дешевле и надежнее в работе известных аналогичных технических решений. Такой способ позволяет работать в сложных экстремальных условиях, на крутых склонах, когда процесс строительства максимально осложнен. Это очень экологичное техническое решение и дешевле известных в два и более раз.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2212497, МКИ Е02D 17/20. Фашинное ячеистое крепление. / Ламердонов З.Г. Заяв. 08.08.2001; опубл. 20.09.2003, бюл. №26 (аналог).

2. Патент РФ №2171875 С2, МПК E02D 17/189, опубликованный 10.08.2001 (прототип).

Противоэрозионная защита склонов из габионных тюфяков, включающая разбивку поверхности склона на участки с образованием террас, сетку и крепление анкерами, отличающаяся тем, что на участки поверхность склона разбита водосбросами, состоящими из сборных габионных тюфяков и расположенными на склоне поперек поверхностного стока, в нижнем бьефе которых предусмотрены водобойные колодцы, а входной участок выполнен заглубленным, проекция l_уч длины террас, образованных между водосбросами, определяется по формуле а количество террас или количество водосбросов равно

где i и i_пр - действительные и проектные значения уклона, соответственно, склона и образованной террасы; Н - высота треугольной призмы; l - проекция длины склона на горизонтальную плоскость, при этом сборные габионные тюфяки выполнены из взаимосвязанных эллиптических цилиндров, представляющих собой соединение двух сеток: верхней и нижней, с прямолинейной прошивкой по периметру и между соседними эллипсами, и соединены между собой скручивающим устройством с образованием цельного ковра, основания эллиптических цилиндров образованы укладкой в эллипсы между сетками бетонных эллиптических форм, описываемых уравнением

где X, Y - соответственно, абсцисса и ордината кривой, лежащей в основании эллиптического цилиндра; В_г, h_г - соответственно, ширина и высота эллиптических форм, B_г=(2÷3)h_г, h_г=0,1÷0,2 м, а пространство между сетками заполнено камнями.