Габионы – простое решение для городов и не только

2013-04-14 01:42:00

Специальные Барьеры для Чрезвычайных Ситуаций (СБЧС)  или габионы представляют из себя габионный каркас с установленными вкладышами из специального материала. Основными отличием СБЧС от габиона является возможность заполнения любым типом грунта механическим способом – не требуется тщательной укладки камней, не требуется установки внутренних распорок и крышек. Кроме того впоследствии СБЧС легко демонтируется и может быть использован повторно.

Что такое габионы?

Габион… Это слово пришло в строительство из фортификации и имеет французское происхождение. Его значение таково: корзина с камнями. Габионы использовали для устроения укреплений и защиты от пуль и снарядов еще 200 лет назад. Сейчас это вполне мирный строительный элемент, представляющий собой ящик (контейнер, корзину) из металлической сетки глубокого цинкования, заполненный каменным щебнем . Такие с виду простые элементы обладают уникальными свойствами, что делает их незаменимыми при работах по инженерной защите территорий от эрозионных и опасных геологических процессов (оползней), укреплений берегов, сохранении и формировании ландшафтов, водоотведении и т. п. Габионные сооружения не только успешно конкурируют с бетонными и железобетонными, но и активно вытесняют их. В последние годы в мире возрождается габионное строительство, появились габионы и на рынке Казахстана.

Габионы представляют собой ящики (контейнеры) различной формы , изготовленные из стальной сварной оцинкованной сетки с размером ячейки 50х50 мм,50х100 мм ,100х100 мм или сетки двойного кручения с шестигранными ячейками 10х12, 8х10, 6х8 или 5х7 см. Диаметр проволоки составляет от 2 до 5 мм, предел ее прочности — 38-50 кг/мм2. В зависимости от диаметра проволоки и размера ячеек сетка может выдерживать разрывную нагрузку от 3000 до 5300 кг/м. В целом можно сказать, что применяемая в габионах сетка прочна, долговечна, устойчива к истиранию, не расплетается при механическом повреждении отдельных проволочек, имеет плоскую фиксированную поверхность, позволяющую придавать конструкции необходимые очертания. Проволока и габионные контейнеры должны быть только заводского исполнения. Их заполняют природным камнем, обычно щебнем (но допустимы и галька, и небольшие валуны). При этом камни должны быть крупнее ячеек сетки. Как правило, фракция щебня —70-150 мм. Каменный материал должен обладать высокой плотностью, надежностью, морозостойкостью, в особенности в габионных сооружениях, подверженных динамическому воздействию воды.

После заполнения емкостей каменным материалом (до 80-90 % всего объема работ по сборке габионных конструкций осуществляется вручную) образуется строительный элемент — габион с пористостью 30-40 %. С течением времени свободный объем пор замещается частицами грунта, через несколько лет происходит полная консолидация габионного сооружения, после чего оно приобретает максимальную устойчивость и может служить неограниченное время. После завершения консолидации даже нарушение целостности металлической сетки не способно вызвать разрушение сооружения, так как аккумулированные в габионах частицы грунта уплотняются и достаточно прочно цементируют каменную начинку габионов. Необходимо подчеркнуть, что каждый габион крепко связан с соседними спиралями из оцинкованной проволокой, что делает всю конструкцию устойчивой.

Виды и названия габионов

В зависимости от формы габионы могут быть коробчатыми и цилиндрическими. Для укрепления склонов чаще всего применяют коробчатые (0,5х0,5х1 м ,1х1х1, 1х1х2 м) и габионы Джамбо (2х1х0,5, 3х1х0,5 м). Для укрепления русел рек применяются  также матрасы Рено — плоские прямоугольные габионы толщиной 0,17, 0,23, 0,30 м, размером 3х2 м. Габионы и матрасы Рено разделены на секции шириной 1,0 м с помощью диафрагм, выполненных из той же сетки. Диафрагмы упрочняют конструкцию и облегчают заполнение габионов.

Габионы коробчатые и Джамбо используют для возведения массивных сооружений: подпорных стен, дамб, берегоукреплений, водосливных плотин и т. д. Их лицевая грань (вертикальная или наклонная) может быть как гладкой, так и ступенчатой. Высота конструкций из коробчатых габионов не должна быть больше 7-8 м, но если необходимо превышение этого параметра, применяют системы армирования грунта, комбинированные с габионами.

Матрасы Рено (в ряде случаев и габионы Джамбо) используют для площадных покрытий, предназначенных чаще всего для защиты от различных видов эрозии и склоновых процессов, а также в качестве основания для сооружений из коробчатых габионов (при этом они выполняют функции защитного фартука, предохраняющего основание конструкции от размыва).
Цилиндрические габионы незаменимы при создании подводных фундаментов устройств из коробчатых габионов, а также при проведении аварийных работ на акваториях.

Свойства габионных конструкций

Основными свойствами габионных конструкций являются гибкость, прочность, водопроницаемость, поглощение шума, долговечность, экологичность.
Гибкость обеспечивается наличием металлической сетки, позволяющей сооружению легко воспринимать осадку грунта. Даже сильный эрозионный размыв почвы в основании габионной конструкции приводит чаще всего лишь к незначительным деформациям, не вызывая потери прочности и разрушения.

Особенностью габионных сооружений является то, что с годами их прочность возрастает вследствие естественной консолидации.  Водопроницаемость объясняется пористостью габионов. Благодаря ей подобные конструкции имеют ряд преимуществ: исключается возможность возникновения гидростатического давления на сооружение, что увеличивает его устойчивость; нет необходимости устанавливать дополнительный дренаж; не происходит разрыва связи между поверхностными и подземными водами; фильтрация воды в теле габионных сооружений способствует быстрому развитию на них растительности.

Долговечность. Проводившиеся до настоящего времени эксперименты и натурные наблюдения за функционированием габионов дают основание предположить, что при условии правильного проектного решения срок их службы практически неограничен (если не рассматривать такие экстремальные ситуации, как катастрофические землетрясения, сели, горные обвалы и т. д.). Более того, процесс консолидации габионных конструкций и примыкающей к ним грунтовой толщи способствует с течением времени усилению их прочности и устойчивости. Долговечность габионов обусловлена значительным превышением срока службы металлической оцинкованной сетки над периодом консолидации габионов. Стальная проволока, покрытая гальфаном , даже в достаточно агрессивной среде сохраняется более 100 лет.

Экологичность габионных конструкций определяется их высокой водопроницаемостью и способностью аккумулировать грунтовые частицы, что поддерживает развитие растительности. Их возведение в береговой зоне способствует формированию подводной флоры и фауны. Международные исследования показали, что применение оцинкованной сетки не оказывает негативного влияния на природную среду. Само строительство габионных сооружений, которое осуществляется преимущественно вручную, без применения тяжелой техники, также не наносит серьезного вреда природе. Безусловно, очень важным для экологического баланса территории является беспрепятственная фильтрация воды через габионные сооружения.
Габионные конструкции прекрасно вписываются в окружающую среду, нередко почти полностью сливаясь с ней. Они не только не умаляют эстетической ценности природы (в отличие, например, от сооружений из железобетона), но даже дополняют ее. Неслучайно габионы широко применяют в ландшафтной архитектуре.

Рассматриваемые технологии имеют также ряд других особенностей, доказывающих существенное преимущество габионных конструкций по сравнению с традиционными инженерными решениями. Это:

* отсутствие необходимости оборудования специальных дренажных устройств;
* незначительный объем работ по подготовке основания габионных сооружений (достаточно простого выравнивания поверхности) или небольшой траншеи;
* использование обычной строительной техники без применения дорогостоящих специальных механизмов;
* минимальные расходы на эксплуатацию и ремонт.

*отсутствие мокрых процессов при проведении монтажных работ

В последние годы габионы используют не только на крупных городских или государственных объектах, таких, как транспортные магистрали, берегоукрепительные конструкции на крупных реках, очистные сооружения ливневых стоков и т. п., но и для обустройства территорий частной загородной застройки: для возведения подпорных стенок, водоотведения, берего- и руслоукрепления водоемов и водотоков и других работ по инженерной защите и благоустройству территорий.

Область применения СБЧС:

- Борьба с паводками и наводнениями

- Укрепление берегов рек

-Защита зданий и сооружений при ЧС

-Строительство фортификационных укреплений в армии

-Быстрая установка защитного периметрального ограждения на различных объектах СБЧС может применяться в качестве несъемной опалубки при строительстве.

Тематика: RUБЕЖ-бонус

Номер журнала: 1

Написать комментарий