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:

• 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:

• 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:

• 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:

• 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:

• 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;

• 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.

 

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!