Защита гидротехнических сооружений

Статья посвящена методам и материалам, применяемым сегодня для защиты гидротехнических сооружений от негативного воздействия вод, в разрезе критерия «безопасность и надежность строительства и эксплуатации», обозначенного в п.4.5 обязательного к исполнению свода правил СП 58.13330.2012 «гидротехническое строительство. Основные положения». В настоящее время для защиты берегов применяются различные технологии, но самое широкое применение получили:

  • уполаживание берегов;
  • биологический метод защиты;
  • отсыпка камнем или щебнем;
  • защита габионными конструкциями;
  • защита монолитными бетонными конструкциями;
  • защита сборными железобетонными конструкциями;
  • защита с применением гибкого бетонного покрытия;
Однако большая часть применяемых методов не удовлетворяет такому критерию, как безопасность и надежность на этапе строительства и эксплуатации. Рассмотрим подробнее проблемы существующих методов защиты и пути их решения:
  • Уполаживание берегов (не применимо в условиях высокого обрывистого берега) не препятствует дальнейшему выносу грунта во время паводка, что ведет к таким губительным процессам, как: уменьшение глубины водоема, увеличение площади зеркала воды, заиливание и гибель водоема. Также, в виду непродолжительности жизни данного типа защиты, требуется регулярно повторять процедуру уполаживания берега, что ведет к дополнительным эксплуатационным издержкам, а также исчезновению километров ценных земель, которые могут использоваться для создания рекреационных зон, строительства набережных, причалов и т.п. Метод применим в условиях отсутствия течения и волновых нагрузок:
уполаживание 2
  • Посадка тростника, кустарника, деревьев и трав при биологическом методе защиты так же не может полностью исключить изменение береговой линии, что может привести к возникновению аварийных ситуаций. Метод применим в условиях отсутствия течения и волновых нагрузок:
baddef2
  • Отсыпка береговых склонов камнем или щебнем малоэффективна, так как река (особенно в период паводка) способна переносить камни и щебень вниз по течению, что неизбежно ведет к изменению береговой линии. Метод применим в условиях отсутствия течения и волновых нагрузок:
baddef3
  • Габионные конструкции не имеют достаточной устойчивости к воздействию переносимых течением предметов (льдины, подмытые водой деревья), что ведет к разрушению корзин со щебнем и защиты в целом. Данного явления можно избежать, если применять габионные конструкции в комбинации с другими материалами берегозащиты с более высокими эксплуатационными характеристиками, устанавливая корзины со щебнем выше уровня уреза воды в паводковый период:
baddef4
  • Применение монолитных конструкций, выполненных из бетона, приготовленного в условиях открытого полигона, не обеспечивает выполнение требований по морозостойкости и водонепроницаемости. Так же, под воздействием поверхностных и грунтовых вод, происходит вынос грунта из-под монолитной защиты, что приводит к образованию каверны, растрескиванию, просадке и последующему стремительному разрушению защиты. Для предотвращения подобного явления необходимо обустройство системы отведения сточных и грунтовых вод в конструкции защиты гидротехнического сооружения:
baddef5
  • Метод защиты с применением сборных железобетонных конструкций обладает аналогичным с предыдущим методом недостатком - разрушение от воздействия поверхностных вод, возникающем при появлении зазора между плитами и верхним упором защиты. Так же слабым местом защиты из сборных железобетонных конструкций является  невозможность противостоять выносу течением реки и волнобоем щебня и/или камня с нижнего бьефа гидротехнического сооружения. Для повышения безопасности надежности при применении данного метода, необходимо предусматривать систему отведения поверхностных и грунтовых вод, а так же защиту примыкания нижнего упора к незащищенному участку дна водоема;
baddef6
  • Защита с применением гибкого бетонного покрытия устаревших марок, не включающих встроенных узлов крепления, а так же с нарушением технологии скрепления и иных требований руководства по эксплуатации так же ведет к размыву защищаемого гидротехнического сооружения при наличии течения, волновых и ледовых нагрузок. Однако данного явления не наблюдается, если отдельные изделия оснащены специализированными встроенными узлами крепления и соединены в цельное покрытие в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.
<baddef7
 

В заключение

Каждый из вышеперечисленных материалов применим в условиях «стоячей воды». Однако большая часть нуждающихся в защите гидротехнических сооружений как раз расположены в водоемах, где наблюдаются течение, волновые и ледовые нагрузки. Ошибочно полагать, что разрушение речных гидротехнических сооружений имеет наименьшую опасность. Отсутствие таких сооружений, а так же их неграмотное исполнение, приводит к тяжелым социально-экономическим последствиям: разрушение дорожной инфраструктуры, потеря земель сельскохозяйственного назначения, опасность жизни и здоровью людей в случаях размыва берегов в пределах населенных пунктов. Понравилась статья? Подпишитесь на рассылку и получайте актуальную информацию в области гидротехнической защиты и гибких бетонных покрытий.
  Присоединяйтесь к нам на Facebook!

Адрес:

г. Воронеж, Ленинский проспект, д. 125

Контактный телефон:

(473) 226-23-28
(473) 235-44-04