Водоотвод для земляного откоса

Отрывка водоотводных канав, траншей и котлованов

Выемки всех видов до начала основных земляных работ должны быть ограждены от стока поверхностных вод с помощью постоянных или временных устройств. Водоотводные устройства должны обеспечивать перехват нагорных вод вдоль границ строительной площадки или траншеи и ускорять сток воды с территории площадки. Для водоотвода устраивают кавальеры и отвалы, располагаемые с нагорной стороны, а также специальные оградительные обвалования, нагорные, водоотводные осушительные канавы, производят планировку территории с уклоном. Поперечные сечения и уклоны всех водоотводных устройств должны быть рассчитаны на пропуск ливневых вод и вод, образующихся при таянии снега.

Бровка водоотводных канав должна быть выше расчетного уровня воды на 10. 20 см, их глубина — 0,6 м, ширина по дну — 0,6. 0,8 м с крутизной откосов от 1 : 1 до 1 : 2,5 в зависимости от вида грунтов; продольный уклон водоотводных каналов должен быть не менее 0,003 за исключением болотистых мест и речных пойм.

Расстояние между бровкой откоса будущей выемки и ближайшей нагорной канавой должно быть: при устройстве постоянного водоотвода — не менее 5 м, временного водоотвода — не менее 3 м. Поверхность земли между кавальером и нагорной канавой должна быть спланирована с уклоном 0,02 в сторону нагорной канавы.

Разработку водоотводных канав производят цепными и роторными экскаваторами, плужными канавокопателями, одноковшовыми экскаваторами, оборудованными драглайном или обратной лопатой. На заболоченных участках применяются экскаваторы с уширенными гусеницами или механизмы, передвигающиеся на перекладных щитах.

Нарезку неглубоких водоотводных и осушительных канав выполняют бульдозерами, оборудованными дополнительным профильным ножом или откосным отвалом.

Выпуск воды из забанкетных, нагорных, водоотводных и осушительных канав осуществляется в пониженные участки местности за пределами строительной площадки, в естественные водоемы или водохранилища. При этом должна быть исключена возможность заболачивания, загрязнения или эрозии почвы.

До начала земляных работ по вертикальной планировке, отрывке выемок, устройству насыпей и др. в пределах строительной площадки должен быть снят растительный слой грунта и уложен в отвалы для дальнейшего использования при рекультивации сельскохозяйственных земель или благоустройстве территории. Плодородный слой грунта снимают в талом состоянии бульдозерами или скреперами и транспортируют в отведенное для хранения место.

При вертикальной планировке территории строительную разбивку закрепляют в местах срезки вешками, а в местах насыпи — сторожками. Земляные работы при планировке состоят из выемки грунта на одних участках площадки, перемещения, послойной укладки и уплотнения его в местах подсыпки и общей планировки. Для выполнения этих работ применяют землеройно-транспортные (автогрейдеры, бульдозеры, скреперы) и уплотняющие (катки, плиты и др.) механизмы. При перемещении грунта на большие расстояния в комплект механизмов включают автосамосвалы для перевозки и одноковшовые экскаваторы или фронтальные погрузчики для погрузки грунта в транспорт.

Вспомогательные работы производят при устройстве земляных сооружений. Они включают временные крепления стен траншей и котлованов, открытый водоотлив и грунтовое водопонижение, искусственное закрепление грунтов.

Отрывку траншей и котлованов выполняют с наклонными или вертикальными стенками. Для предотвращения обрушения вертикальных стенок устраивают временное их крепление. Допускается не укреплять вертикальные стенки траншей и котлованов, расположенных выше уровня грунтовых вод, при глубине, м, не более:
в песчаных и крупнообломочных грунтах . 1
в супесях. 1,25
в суглинках и глинах (кроме очень прочных). 1,5
в очень прочных суглинках и глинах . 2
Крепление вертикальных стенок обязательно при устройстве выемок в стесненных производственных условиях, отрывке глубоких котлованов и в сильно водонасыщенных грунтах.

В зависимости от конструктивного решения различают крепления следующих типов: распорные, консольные, консольно-распорные, консольно-анкерные, подкосные (рис. 4.3, а). Тип крепления выбирается в зависимости от назначения и размеров выемки, свойств грунтов, величины притока грунтовых вод и условий производства работ.

Рис. 4.3. Крепление вертикальных стен выемок:
а — схемы типов конструктивных решений креплений стенок траншей и котлованов: / — распорное; // — консольное; /// — консольно-распориое; IV — консольно-анкерное; V — подкосное: 1 — щиты; 2 — стойки (сваи); 3 — анкеры; 4 — распорки; 5 — подкосы; 6 — упоры; б — инвентарное распорное крепление: / — металлические стойки; 2 — уголок; 3 — заострение; 4 — щиты; 5 — распорки телескопической конструкции; 6 —болт; в — консольный тип: 1 — стойки; 2 — щиты или пластины; г — консольно-распорный тип крепления: 1 —двутавровые балки; 2 — поддерживающие стальные уголки; 3 — деревянные распорки; 4 — доски ограждающего элемента крепления (забирка); д — консольно-анкерный тип: 1 — стойки; 2 — забирка; 3 — свая-анкер; 4 — засыпка; 5 — тяжи; е — шпунтовое ограждение с внутренним анкерным креплением: 1 — шпунтовая стенка; 2 — балки; 3 — тяги; 4 — анкеры

По характеру конструктивного исполнения и степени оборачиваемости крепление может быть инвентарным и стационарным (из отдельных элементов), сплошным или с прозорами.

Распорные крепления наиболее распространены. Они применяются для траншей глубиной до 3 м и состоят из щитов (сплошных или с прозорами), стоек (или прогонов), раздвижных винтовых распорок или рам. На рис. 4.3,6 приведен инвентарный вариант исполнения крепления. Такое крепление состоит из деревянных щитов 2 X 0,5 м, вертикальных соединительных брусьев 80 X 150 мм, металлических стоек из труб диаметром 70 мм с отверстиями для крепления разжимных телескопических распорок. Крепление стен производят сразу же после отрывки траншеи.

Консольные (рис. 4.3, в) и консольно-распорные (рис. 4.3, г) крепления используют при глубинах отрывки более 3 м и в слабых водонасыщенных грунтах. Конструктивными элементами креплений этого типа являются: металлические стойки-сваи, сплошная забирка из досок и распорки между стойками. Для устройства таких креплений в грунт предварительно забивают стойки-сваи, разрабатывают грунт в выемках, затем крепят стены.

Водоотвод для земляного откоса

Поверхностный водоотвод. Вода на строительной площадке может быть поверхностной и грунтовой.

Если постоянные водоотводные сооружения на строительной площадке не предусмотрены, то для защиты котлованов от ливневых и талых вод сооружают нагорные канавы (рис. 6).

Рис. 6. Водоотвод с помощью нагорных канав:
1 — котлован; 2 — нагорная канава

Располагаясь с повышенной нагорной стороны, они отводят поверхностные воды в сторону от котлована.

Размеры канав, уклоны их дна и способы укрепления откосов зависят от расхода воды и скорости течения; последняя не должна превосходить значений, даваемых в технических условиях на производство и приемку строительных и монтажных работ.

Открытый водоотлив. Производство земляных работ усложняется, если выемка грунта происходит ниже горизонта грунтовых вод. Отвод воды в этом случае производят непосредственным откачиванием воды по мере углубления котлована. Дно котлована разрабатывают с некоторым уклоном i к приямку, называемому зумпфом, откуда вода удаляется с помощью насоса (рис. 7).

Иногда таких насосов может быть несколько, в зависимости от объема грунтовых вод. Поэтому необходимо обеспечить строительную площадку электроэнергией с помощью электрогенераторов. Их устанавливают в блок-контейнеры для электрогенераторов и обеспечивают электроэнергией не только систему водоотлива но и все машины и механизмы на строительной площадке, если в этом есть необходимость.

Рис. 7. Открытый водоотлив:
1 — зумпф; 2 — всасывающий рукав; 3 — насос; Г. Г. В — горизонт грунтовых вод;
h — глубина котлована

Откачивание производится непрерывно или периодически в зависимости от притока воды. При больших притоках котлован ограждается дощатыми, брусчатыми или стальными шпунтами в зависимости гидрогеологических условий на участке работ.

Открытый водоотлив имеет ряд существенных недостатков (затруднение механизированной выемки и снижение прочности грунта, удорожание работ за счет устройства ограждений и пр.), что ограничивает его распространение.

Дренажи. При наличии высокого уровня грунтовых вод осушение строительной площадки целесообразно производить с помощью дренажей — открытых или подземных водостоков.

Распространенный тип закрытого дренажа — глубокая траншея, заполненная хворостом, щебнем, крупным песком и другими фильтрующими материалами. На дно траншеи укладывают крупный гравий или щебень диаметром до 50 мм; сверху его покрывают более мелким гравием диаметром 6 — 8 мм, который засыпают крупным песком. Для защиты от загрязнения на песок укладывают слой мха или торфа. Чтобы предохранить дренаж от действия поверхностных вод, сверху на глубину не менее 0,5 м траншею заполняют глиной.

При больших притоках воды дренажи устраивают из керамических, бетонных или деревянных труб. На дне траншеи, вырытой в водопроницаемом грунте, расстилают слой глины, на который укладывают трубу, затем все это засыпают песком, гравием или другим дренирующим материалом. Для доступа воды дренажные трубы изготовляют с отверстиями. В случае применения труб без отверстий, их укладывают с зазорами в стыках величиной 2 — 3 см.

Виды дренажей показаны на рис. 8.

Рис. 8. Виды дренажей:
а — с гравийно-песчаным заполнением; б — с трубой; 1 — крупный гравий; 2 — мелкий гравий; 3 — песок; 4 — торф или мох; 5 — глина; 6 — труба

Ширину дренажных траншей при глубине до 2,5 м устанавливают 0,8 м; при глубине от 2,5 до 6 м наименьшая ширина должна быть от 0,8 до 1,0 м и при глубине до 12 м — 1,5 м.

Дно дренажных траншей имеет продольный уклон в сторону водоприемника, которым является обычно магистральная водоотводная канава. Величина уклона для закрытого дренажа принимается не менее 0,005.

Георешетка для укрепления склонов

1. Плюсы и минусы
2. Выбор материала
3. Устройство георешетки на откосах
4. Как укреплять склоны различной крутизны?
5. Рекомендации

Одним из инновационных решений в области ландшафтного дизайна является использование георешетки для насыпей и склонов. Ее применение считается актуальным во время строительства объектов на местности со сложным рельефом.

Плюсы и минусы

Георешеткой для укрепления склонов и откосов называют материал, который состоит из полимерных полосок, что соединены между собой сваркой и в результате образуют соты.

Изделию характерна упругость, высокая прочность при разрывах и растяжениях.

К преимуществам применения георешетки можно отнести следующие факторы:

• сохраняет чистоту воды, так как не выделяет токсичных веществ, поэтому ее можно использовать в заповедной зоне;
• не нарушает природное развитие корневой системы растительности;
• удовлетворяет большинству запросов современного ландшафтного дизайна;
• может применяться как для стоячих водоемов, так и для водоемов с активным течением;
• используется на стабильных и нестабильных грунтах;
• имеет длительный срок эксплуатации;
• устойчива к температурным перепадам и агрессивным веществам;
• увеличивает несущую возможность почв;
• быстро и достаточно просто монтируется;
• с легкостью транспортируется, не занимая много пространства;
• стоит недорого.

Помимо всех вышеперечисленных преимуществ, у применения георешетки для укрепления склонов, откосов есть некоторые недостатки:

• необходимость осуществлять периодическое обслуживание;
• сокращение площади территории за счет появления откосов.

Выбор материала

Перед тем как выбрать георешетку для берега или газона, стоит узнать о ее разновидностях. Полимерное полотно, которое не поддается гниению, может быть следующих видов:

• структура ячеистого типа, которая имеет вид сот, производится при растягивании лентовидных полотнищ, зачастую используется для армирования склонов;
• двухосная сетка волнового типа – обычно укладывается как основа во время ландшафтных работ на территории;
• геотекстильная или из полимерного полотна решетка необходима для создания многослойной структуры поверхности;
• материал в виде сетки, что применяется для создания основы под экогазон – такая георешетка может стать прекрасной альтернативой асфальтированной парковке.

В качестве сырьевого основания для армирующего геотекстиля может быть использовано инновационное сырье – синтетика, полипропилен, высокопрочный полиэтилен, углеродные волокна, металлопластик либо иные полимеры.

Устройство георешетки на откосах

Достойным решением для укрепления откосов считается использование георешеток.

Этот материал характеризуется устойчивостью к деформациям, удобством в эксплуатации, а также надежной фиксацией наполнителя. Изделие укладывают только после того, как объект подготовлен к монтажу.

Для того чтобы добиться высокой эффективности работ, стоит строго соблюдать технологию.

1. Подготовить откос. Территорию очистить от крупного камня, в диаметре превышающего 7 сантиметров, корешков, разного мусора и посторонних предметов. После этого следует ликвидировать неровности и засыпать низины.
2. Монтировать укрепление. Монтаж выполняется по заблаговременно подготовленному плану. В этом случае нужно следить, чтобы верхняя часть сетки заходила на ее плоское основание на 50 сантиметров и не меньше. Чтобы закрепить георешетку, можно использовать анкеры из пластика. Если же наклон слишком большой, то применяют нагели, имеющие Г-образную форму.
3. Засыпать. После покрытия конструкцией всей территории ячейки нужно заполнить почвой или смесью из песка с торфом.

Для отведения жидкости во время обильных осадков в нижней части склона следует установить лоток, после чего осуществить его заполнение щебнем.

Как укреплять склоны различной крутизны?

Использование георешетки для армирования склонов уменьшает затраты на подготовительные работы под постройку, а также повышает безопасность коммуникаций. Монтаж, крепление и укладка данного изделия на придорожные и прибрежные участки проводится просто и быстро.

Укрепление склона во время дорожного строительства

Владельцам участков приходится не только возводить здание, облагораживать территорию, но и в некоторых случаях строить подъездные пути от дороги. Помимо использования дренажных труб, потребуется приобрести объемный вид георешетки. Помешать соорудить нормальную дорогу в этом случае может уклон участка, на котором возникают канавы от сточной ливневой воды. Нередко для сооружения насыпи и выкладывания настила помехой выступает сточная канава. Решить данную проблему поможет использование качественной георешетки.

Укладку георешетки осуществляют слоем выше песка со щебнем. Далее канавка засыпается песчаной подушкой, а в ее основу закладывается труба. Следующим этапом работы является засыпание вышеперечисленными материалами и трамбовка под решетку. Подушка, которая получится в итоге, имеет возможность пропускать грунтовые и поверхностные воды путем удержания щебня от размыва.

Поверхность дороги рекомендуется закатать с помощью асфальта. Если на территории поворотов есть крутые склоны, то их укрепляют геоплитами или монтируют комбинированный настил.

Укрепление склона парковки и заправочной станции

Любой облагороженный участок нуждается в укреплении склона или земляной насыпи для предотвращения разрушения. Рыхлый поверхностный грунт часто смывается с территории парковки или заправочной точки. Для того чтобы укрепить участок, в первую очередь потребуется подготовить проблемную территорию под геотекстильное армирование. На участке заправки либо парковки нужно снять верхний дерновый слой с помощью лопаты.

Далее ровную поверхность необходимо засыпать гравиевой, щебеночной или шпаковой подушкой. При помощи виброкатка следует выровнять слой с толщиной менее 5 сантиметров. После этого можно приступать к укреплению откосов геосеткой, которая выступит фиксирующим элементом поверхности. Плотный геотекстильный слой способен предотвратить прорастание сорняков. Фиксацию полотна осуществляют при помощи специальных длинных анкеров. Соты решетки заполняют наполнителем в виде каменной крошки, керамзита.

Рекомендации

При использовании георешетки для укрепления неподтопляемого откоса стоит прислушаться к следующим рекомендациям.

1. Для малосвязного и глинистого грунта по склону стоит уложить георешетку, чтобы укрепить откос и в последующем его зафиксировать. Верхняя часть модуля должна заходить под упор из камней, который препятствует размыву склона во время затяжных осадков.
2. В обеих частях геокаркасное покрытие должно целиком покрывать откос. В данном случае внизу образуется герметичная канавка, которая направляет стоки в канализацию.

Специалисты рекомендуют использовать исключительно объемную решетку, а в качестве наполнителя применять гранитную щебенку с диаметром от 2 до 4 сантиметров.

Если на участке возможен интенсивный водный сток, то решеточную поверхность можно залить бетонным раствором.

Так как процесс урбанизации стремительно развивается, периодически возникает надобность в защите грунтовых массивов, а именно для склонов, берегов, откосов от размыва и эрозии. Хорошим вариантом решения и предотвращения проблемы является применение георешетки и укрепление ею поверхности. Такие работы не только помогут избежать негативных последствий от действия воды, но и не создадут трудностей при монтаже, не потребуют больших финансовых затрат.

Инструкцию по укладке армирующей георешетки для укрепления дорожных откосов смотрите в видео.

Водоотвод. Проектирование дорожных и водоотводных канав

Система дорожного водоотвода предназначена для предотвращения переувлажнения земляного полотна автомобильных дорог. Она служит для перехвата и отвода воды, поступающей к земляному полотну, или для преграждения её доступа в верхнюю часть земляного полотна, что обеспечивает благоприятный водно-тепловой режим земляного полотна и, прежде всего, грунтовых оснований дорожных одежд.

Для отвода поверхностной воды поперечному профилю земляного полотна и дорожной одежде придают выпуклое очертание; планируют и укрепляют обочины; устраивают боковые водоотводные канавы (кюветы); устраивают нагорные канавы, перехватывающие воду, стекающую по склонам местности с верховой стороны к дороге; строят водопропускные трубы и мосты и другие сооружения, позволяющие отвести воду в сторону от земляного полотна. Для отвода воды от земляного полотна служат боковые, водоотводные, нагорные и осушительные канавы. На рис. 6.1 представлены возможные дорожные канавы: а- канавы, совмещённые с боковыми резервами; б- трапецеидальные и треугольные боковые канавы; в- нагорные канавы у выемок.

Рисунок 6.1 Виды водоотводных канав: 1 – кювет-резерв; 2 – берма; 3 – резерв; 4 — банкет; 5 – нагорная канава; 6 – отвал

Боковые канавы (кюветы) устраивают в выемках, при нулевых профилях и у насыпей с небольшими рабочими отметками ( 1 – 1,2 м). Они служат для быстрого отвода воды, стекающей во время дождя и таяния снега с поверхности дороги и прилегающей к ней местности. При водонепроницаемых грунтах и неудовлетворительных условиях поверхностного стока боковым канавам придают трапецеидальное сечение с шириной по дну 0,4 – 0,5 м и глубиной до 0,7 – 1,2 м, в зависимости от вида грунта, дорожно-климатической зоны, водосборного бассейна, считая от бровки насыпи. При назначении глубины кювета следует учесть требование СНиП 2.05. 02 – 85*, согласно которым расстояние от дна канавы до низа основания дорожной одежды, должно быть не менее 0,2 м. Откосам канав в выемках придают заложение 1:1,5 – 1:3, а у низких насыпей внутренний откос устраивают с заложением 1:3 – 1:4. В сухих местах с обеспеченным быстрым стоком поверхностных вод, при глубоком залегании грунтовых вод боковые канавы устраивают треугольного сечения глубиной не менее 0,3 м. Размеры кюветов-резервов зависят от требуемого количества земляных масс для возведения насыпи. Особое внимание следует уделить проектированию кюветов в выемках: в водораздельной точке глубину канавы можно начинать с 0,25 м.Воду из кюветов насыпей не разрешается пропускать через выемку, за исключением коротких выемок длиной не более 100 м. До начала выемки желательно вывести боковые канавы в стороны путём устройства сбросов, указываемых на продольном профиле стрелками. Вывод боковых канав из выемки осуществляют в сторону со сведением канав на нет. Запрещается выводить в боковые канавы воду из каких-либо других канав дорожного водоотвода, в особенности из нагорных.

Продольный уклон дна боковых канав в выемках назначают равным продольному уклону проектной линии, а в насыпях, равным уклону земли, но не менее 5 , в исключительных случаях 3

Водоотводные канавы предназначены для выпуска воды из кюветов в расположенные поблизости пониженные места.На затяжных спусках во избежание переполнения кюветов через каждые 400 – 500 м проектируют сбросы в сторону с выводом дна водоотводных канав на нет, а при косогорности – в перепускные трубы.Поперечные сечения водоотводных канав принимают такими же, как и сечения тех канав, из которых отводят воду. Для лучшего пропуска воды и уменьшения объёма земляных работ откосы водоотводных канав устраивают наибольшей крутизны, допустимой по условиям устойчивости грунтов.

Нагорные канавы служат для перехвата воды, стекающей по косогору с верховой стороны к дороге и для отвода её в ближайшие водопропускные сооружения, в резервы и пониженные места рельефа. Нагорным канавам придают трапецеидальное сечение, размеры которого обосновывают гидравлическим расчётом.Трассируют нагорные канавы с уклонами, при которых вода не размывает естественный грунт. Иногда по технико-экономическим соображениям устраивают вместо одной две параллельные нагорные канавы на некотором расстоянии друг от друга, но меньшего сечения.

Отметки дна канав вычисляют так же, как и при вычислении отметок проектной линии по расстоянию и принятому продольному уклону. Уклон дна канавы и отметки указывают соответственно в шестой и седьмой графах продольного профиля (Приложение 6).

На участках дорог с большими продольными уклонами боковые канавы укрепляют по гидравлическому расчёту, исходя из количества притекающей воды.В случаях, когда поперечное сечение канав назначают по типовым проектам, тип укрепления принимают в зависимости от продольного уклона на основе многолетней практики (табл. 6.1)

Продольные уклоны канав [1] Таблица 6.1

При больших продольных уклонах продольному профилю дна канав придают ступенчатое очертание, устраивая перепады из сборных железобетонных элементов, монолитного бетона, каменной кладки.

Общие рекомендации по проектированию дорожных канав ( кюветов):

— кюветы, как правило, проектируют в соответствии с направлением уклона земли;

— при назначении уклона кювета необходимо следить за тем, чтобы не получился обратный уклон. В этом случае следует либо уменьшить его глубину, либо изменить уклон на противоположный;

— в местах начала и конца кювета отметка его дна должна быть равна тметке поверхности земли, для обеспечения выхода воды на поверхность;

— в выемках не рекомендуется проектировать вогнутые кривые из-за сложности водоотвода;

— начало и конец кюветов привязывают по расстоянию к ближайшим пикетам.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1. Федотов Г.А. , Поспелов П.И.. Изыскания и проектирование автомобильных дорог. Книга 1.: М.: Высшая школа, 2009.-646с.

2. Справочная энциклопедия дорожника. Т.5 Проектирование автомобильных дорог. Под ред. Г.А. Федотова и П И. Поспелова. М.: ФГУП «Информавтодор», 2007.

3. Сильянов В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских дорог. – М.: Издательский центр «Академия», 2007.- 352с

4. Большая советская энциклопедия. – М. : Советская энциклопедия,1976. – 689 с.

5. Бабков В.Ф. , Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. Часть 1. М.:

6. Автомобильные дороги( Примеры проектирования). Под редакцией Порожнякова В.С.: Транспорт, 1983 – 303с.

7. Бабков В.Ф. Автомобильные дороги. М.: Транспорт, 1983.-245с.

8. Ганьшин В.Н., Л.С. Хренов Таблицы для разбивки круговых и переходных кривых. – Киев, 1974. – 428с.

9. Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах. Н.М. Антонов и др.. – М.: Транспорт, 1968. – 168с.

Нормативные документы

10. ГОСТ Р52398- 2005 Классификация автомобильных дорог.

11. ГОСТ Р52399- 2005 Геометрические элементы автомобильных дорог.

12. СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги. М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004, с изм.

13. ГОСТ Р21.1701-97 Правила оформления проектной документации на автомобильные дороги.

14. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. – М. : ФГУП ЦПП, 2000.

15. ГОСТ 21.1207-97. Система проектной документации для строительства. Условные графические обозначения на чертежах автомобильных дорог. – М. : Госстрой России, 1997.

Способ возведения наслонного дренажа земляных сооружений

Владельцы патента RU 2601802:

Изобретение относится к дренажным устройствам и может быть использовано для защиты низовых откосов земляных плотин и дамб обвалования от возможных фильтрационных деформаций их грунтов на выходе фильтрационного потока. Наслонный дренаж на откосе выполняют из заранее заготовленных габионных тюфяков 1 сборной конструкции шириной 0,3-0,5 м, толщиной 0,2-0,4 м и длиной до 2 м и подстилающего слоя 5 из легких фашин 2. Подстилающий слой 5 из легких фашин 2 в основании и габионные тюфяки 1 сверху них связывают между собой оцинкованной металлической проволокой. Вдоль верхнего ряда тюфяков 1 с заглублением в откос укладывают тяжелые тюфяки из мешков 6 с местным и растительным грунтом, прочно связанными между собой и с габионными тюфяками 1 на откосе. У подошвы дренажа в нижнем бьефе сверху габионных тюфяков 1 устраивают гравийную или гравийно-галечниковую засыпку 7 . Повышается технологичность возведения и эффективность дренажного устройства. Наслонный дренаж, возведенный предлагаемым способом, наиболее эффективно может быть использован в труднодоступных условиях рек на их равнинных и предгорных участках, где возводятся низконапорные земляные плотины и дамбы из мелкопесчаных и глинистых грунтов. 4 ил.

Изобретение относится к дренажным устройствам и может быть использовано для защиты низовых откосов земляных плотин и дамб обвалования от возможных фильтрационных деформаций и размывов грунтов.

Известны дренажи, устроенные на низовых откосах грунтовых плотин, выполненные из песчано-гравелистых и каменных материалов [1]. Основными недостатками их являются потребность большого количества каменного и песчано-гравелистого материала и сложность производства работ по укладке обратных фильтров.

Наиболее близким техническим решением является «Способ возведения наслонного дренажа биопозитивной конструкции» из гибких тюфяков, выполненных из сетчатых оболочек и дренирующего заполнителя из рядов легких фашин [2]. Недостатком данного технического решения является сложность технологии возведения дренажа с анкерными устройствами.

Цель изобретения — повышение технологичности возведения и эффективности дренажного устройства.

Указанная цель достигается тем, что в способе возведения наслонного дренажа, включающем укладку на низовом откосе земляного сооружения гибких тюфяков, выполненных из плотных рядов легких фашин и сетчатых оболочек, наслонный дренаж на откосе выполняют из заранее заготовленных габионных тюфяков сборной конструкции шириной 0,3-0,5 м, толщиной 0,2-0,4 м и длиной до 2 м и из подстилающего слоя из легких фашин, при этом подстилающий слой из легких фашин в основании и габионные тюфяки сверху них связывают между собой оцинкованной металлической проволокой и вдоль верхнего ряда тюфяков с заглублением в откос укладывают тяжелые тюфяки из мешков с местным и растительным грунтом, прочно связанные между собой и с габионными тюфяками на откосе, а у подошвы дренажа в нижнем бьефе сверху габионных тюфяков устраивают гравийную или гравийно-галечниковую засыпку.

На фиг. 1 показано поперечное сечение земляного сооружения (плотины или дамбы) по оси наслонного дренажа; на фиг. 2 — фрагмент плана наслонного дренажа с горизонтальным разрезом; на фиг. 3 — габионный тюфяк; на фиг. 4 — легкая фашина.

Наслонный дренаж состоит из габионных тюфяков 1, выполненных из легких фашин 2 и перфорированных труб 3, завернутых в габионную сетку 4, и подстилающего слоя 5 из легких фашин 2, тяжелых тюфяков из мешков 6 с местным и растительным грунтом, а также гравийной или гравийно-галечниковой засыпки 7.

Наслонный дренаж земляных сооружений осуществляется и работает следующим образом.

Все элементы наслонного дренажа изготавливаются вручную на месте укладки с частичным использованием механических приспособлений. Вначале для изготовления легких фашин 2, габионных тюфяков 1 заранее заготавливают в необходимом объеме сухой камыш, а также по размерам габионных тюфяков 1 нарезают в нужном количестве габионные (металлические) сетки 4 и перфорированные полимерные трубы 3 (диаметром 40-50 мм), а также геосетки для мешков 6. Из этих материалов заготавливаются в необходимом объеме легкие фашины 2, габионные тюфяки 1 и мешки 6. Габионные тюфяки 1 могут иметь следующие размеры: 30×20×120 см, 40×30×150 см, 50×40×200 см и другие. После разрабатывается траншея глубиной до 1,5 м у подошвы низового откоса в нижнем бьефе (НБ) и планируется низовой откос до дна траншеи. Затем, начиная с подошвы откоса и дна траншеи, вдоль линии откоса плотными рядами укладывают подстилающий слой 5 из легких фашин 2, соединенных между собой прочными веревками из полимерных материалов. Сверху подстилающего слоя 5 на низовом откосе укладывают габионные тюфяки 1 плотными и параллельными рядами, соединенными между собой оцинкованной металлической проволокой (диаметром 2-2,5 мм). На откосе вдоль последнего ряда тюфяков 1 разрабатывается траншея глубиной и шириной до 2 м, куда укладывают горизонтальный ряд тяжелых тюфяков из мешков 6 с растительным и местным грунтом, плотно соединенными между собой и габионными тюфяками 1. Мешки 6 сверху до линии низового откоса засыпают местным грунтом. После этого у подошвы наслонного дренажа траншею и часть габионных тюфяков засыпают гравием или гравийно-галечниковым грунтом толщиной до 1,5 м.

Наслонный дренаж в составе земляных сооружений (грунтовых плотин и дамб) работает следующим образом. Фильтрационная вода, двигаясь под действием гидростатического напора со стороны верхнего бьефа (ВБ) через поры грунтов тела плотины или дамбы попадает в зону низового откоса, где уложены на подстилающий слой 5 габионные тюфяки 1 с дренажными трубами 3. При этом легкие фашины 2 в основании и габионные тюфяки 1 сверху свободно принимают воду из-за их высокой водопроницаемости и пропускают по низовому откосу в НБ. Таким образом, уложенные плотными рядами легкие фашины 2 предотвращают возможные фильтрационные деформации грунтов в районе выхода фильтрационного потока, а габионные тюфяки, уложенные сверху них, обеспечивают безопасный прием и отвод профильтровавшейся воды через тело земляного сооружения. Устойчивость и прочность конструкции дренажа обеспечивается тяжелыми тюфяками из мешков 6, габионными тюфяками 1 и гравийной засыпкой 7. В конструкции дренажа основным фильтрационным материалом используется сухой созревший камыш — достаточно стойкий и прочный природный материал, который эффективно работает в условиях водной среды и является высокодренирующим материалом. Легкие фашины 2, использованные в дренаже, в том числе играют и мелиоративную роль, сохраняя влагу в долгое время. Со временем наслонный дренаж будет зарастать зелеными растениями. В результате земляное сооружение с наслонным дренажем превратится в биопозитивное сооружение, которое не препятствует круговороту веществ и энергии, помогает развитию природы, включается в экосистему реки и воспринимается природой как родственный ей элемент.

Наслонный дренаж, возведенный предлагаемым способом, наиболее эффективно может быть использован в труднодоступных условиях рек на их равнинных и предгорных участках, где возводятся низконапорные земляные плотины и дамбы из мелкопесчаных и глинистых грунтов.

1. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика / Под общей редакцией д-ра техн. наук, проф., В.П. Недриги. — М: Стройиздат, 1983, с. 172-173, с. 491.

2. Патент №2393294, Е02В 11/00 2010 г. Способ возведения наслонного дренажа биопозитивной конструкции / Авт. Курбанов С.О. и др.

Способ возведения наслонного дренажа, включающий укладку на низовом откосе земляного сооружения гибких тюфяков, выполненных из плотных рядов легких фашин и сетчатых оболочек, отличающийся тем, что наслонный дренаж на откосе выполняют из заранее заготовленных габионных тюфяков сборной конструкции шириной 0,3-0,5 м, толщиной 0,2-0,4 м и длиной до 2 м и из подстилающего слоя из легких фашин, при этом подстилающий слой из легких фашин в основании и габионные тюфяки сверху них связывают между собой оцинкованной металлической проволокой и вдоль верхнего ряда тюфяков с заглублением в откос укладывают тяжелые тюфяки из мешков с местным и растительным грунтом, прочно связанными между собой и с габионными тюфяками на откосе, а у подошвы дренажа в нижнем бьефе сверху габионных тюфяков устраивают гравийную или гравийно-галечниковую засыпку.