УКАЗАНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ЗАЩИТЫ ЗЕМЕЛЬ, ВОЗБУЖДЕННЫХ ВОДНОЙ ЭРОЗИЕЙ. ГАБІОННІ КОНСТРУКЦИИ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ Пособие к ВБН В.2.4-33-2.3-03-2000 Регулирования русл речек. Нормы проектирования


ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ УКРАЇНИ ПО ВОДНОМУ ГОСПОДАРСТВУ

ВКАЗІВКИ ЩОДО ЗАХИСТУ ЗЕМЕЛЬ, ПОРУШЕНИХ ВОДНОЮ ЕРОЗІЄЮ. ГАБІОННІ КОНСТРУКЦІЇ ПРОТИЕРОЗІЙНИХ СПОРУД

Посібник до ВБН В.2.4-33-2.3-03-2000

“Регулювання русел річок. Норми проектування”

ВАТ “УКРВОДПРОЕКТ”

КИЇВ 2006

ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ УКРАЇНИ ПО ВОДНОМУ ГОСПОДАРСТВУ

ВКАЗІВКИ ЩОДО ЗАХИСТУ ЗЕМЕЛЬ, ПОРУШЕНИХ ВОДНОЮ ЕРОЗІЄЮ. ГАБІОННІ КОНСТРУКЦІЇ ПРОТИЕРОЗІЙНИХ СПОРУД

Посібник до ВБН В.2.4-33-2.3-03-2000

“Регулювання русел річок. Норми проектування”

ВАТ “УКРВОДПРОЕКТ”

КИЇВ 2006

ПЕРЕДМОВА

Розроблено

ВАТ “Український головний проектно-розвідувальний та науково-дослідний інститут з меліоративного і водогосподарського будівництва”

(Дупляк В. Д., к. т. н., професор, академік АБУ; Нікулін А. В., Забулонський А .Ф.)

Внесено та підготовлено

для затвердження

Відділом зрошення та екології ВАТ “Укрводпроект”

Затверджено

Наказом ВАТ “Укрводпроект”

від “16 “ __січня 2007 р.

№ 1- о

та введено в дію з “01” лютого 2007 р.

ВСТУП

Посібник розроблено ВАТ “Укрводпроект” згідно з планом по науці й новій техніці Держводгоспу України на 2006 рік. Тема Т-359.

Традиційними засобами захисту земель, порушених водною ерозією і споруд в гідротехнічному будівництві, є покриття з бетонних і залізобетонних плит і кам'яного накиду.

Захист від розмивання у вигляді плиткових покриттів потребує використання дорогого залізобетону, влаштування спеціальних підготовок або зворотних фільтрів та швів. У разі кам’яного накиду значно збільшуються обсяги робіт.

Альтернативою можуть бути габіонні конструкції: захисні споруди, виконані з габіонів , матраців Рено, системи „Террамеш” тощо..

Габіонні конструкції застосовують вже понад сто років для стабілізації ерозійних процесів будь-якого типу та захисту гідротехнічних споруд (ГТС).

Використання цих конструкцій є економічнішим і надійнішим засобом з ряду причин, серед яких найважливішими є:

  • високий опір динамічним і статичним навантаженням, міцність армуючих елементів і граней;
  • корозійна стійкість до дії води і атмосферних явищ;
  • проникність і пористість конструкції, що забезпечує дренування зворотної засипки і виключає додаткові витрати на влаштування дренажу;
  • гнучкість, яка дає можливість габіонній структурі заповнювати невеликі деформації у ґрунті без руйнування споруд;
  • простота будівництва і мінімальні обсяги робіт, пов'язаних з підготовкою основи (потрібно просто вирівнювати поверхню);
  • низькі експлуатаційні витрати.

Габіонні споруди відповідають екологічним вимогам. Вони не заважають росту рослинності і з часом стають частиною природного краєвиду (ландшафту) і набирають міцність.

ЗМІСТ

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯI

2 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ6

3 ТИПИ ГАБІОННИХ КОНСТРУКЦІЙ7

3.1 Класифікація габіонів7

3.2 Контейнери сітчасті габіонні7

3.3 Вимоги до кам'яних матеріалів9

4 ВИМОГИ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ І БУДІВНИЦТВА ГАБІОННИХ СПОРУД10

4.1 Вихідні дані10

4.2 Вихідні положення проектування габіонних споруд11

4.3 Конструкція габіонних стінок11

4.4 Вимоги до габіонних споруд для захисту берегових укосів13

4.5 Зворотне засипання і основа габіонних споруд14

5 ВИМОГИ БЕЗПЕКИ15

6 ВИМОГИ ЩОДО ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА16

Додаток А Терміни та визначення18

Додаток Б Перелік нормативних документів, на які є посилання в посібнику19

Додаток В

В.1 Технічні рішення габіонних захисних споруд берегів і русел річок, малих водотоків і водойм15

В.2 Габіонні яружно-протиерозійні споруди20

В.3 Вимоги до габіонних споруд спеціального призначення23

Додаток Г Значення дійсних допусків номінальних розмірів геометричних параметрів конструкції габіонних споруд30

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

1.1 Цей посібник поширюються на габіонні протиерозійні споруди, призначені для захисту, зміцнення і підвищення стійкості:

?? берегів і русел річок, малих водотоків і водойм;

?? природних схилів, укосів штучних насипів та їхніх основ;

?? стоянів мостів, оголовків водопровідних труб, переходів, перепадів і швидкотоків;

?? загат для акумуляції ерозійних стоків та інших ГТС.

1.2 Габіонні споруди призначені для захисту земель та споруд від небезпечних природних гідрометеорологічних, геологічних і антропогенних процесів, у т. ч. руслової, схилової, яружної і хвильової ерозії, зсувів.

2 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Посібник встановлює загальні технічні рекомендації щодо проектування і будівництва стінових і площинних захисних споруд, виконаних на основі габіонних конструкцій, і рекомендує ряд технічних рішень стосовно захисту земель та споруд, що зазнають процесів водної ерозії (Додаток В).

2.1 Габіонні споруди відповідно до СНиП 2.06.01 є постійними спорудами, в обгрунтованих проектом випадках вони можуть бути використані як тимчасові споруди.

Берегоукріплювальні і захисні стінові гібіонні споруди, а також споруди, що входять до складу інженерного захисту урбанізованих територій, сільськогосподарських угідь належать до основних споруд. Протиерозійні габіонні споруди, що не входять до складу напірного фронту, є другорядними спорудами.

2.2 Основні габіонні берегоукріплювальні споруди укісного типу, розміщені на пологих берегах, що зазнають підмиву і руйнування підводної частини, а також підпірні стіни на березі з крутими укосами відповідно до СНиП 2.06.01 належать до ІІІ класу споруд.

2.3 Розрахунок габіонних споруд незалежно від їхнього функціонального призначення слід здійснювати відповідно до рівня відповідальності споруд, які мають бути захищені. Клас другорядних споруд потрібно приймати на одиницю нижче класу основних споруд, але не вище ІІІ класу.

2.4 При проектуванні постійних річкових габіонних споруд розрахункові максимальні витрати води слід приймати виходячи зі щорічної ймовірності перевищення витрат (забезпеченості), яку встановлюють залежно від класу споруд для двох розрахункових випадків – основного і перевірного згідно зі СНиП 2.06.01. Розрахункові гідрологічні характеристики слід визначати за СНиП 2.01.14.

2.5 Габіонні споруди слід проектувати з урахуванням мінімального відведення земель. Тип і конструкцію габіонних протиерозійних гідротехнічних споруд слід призначати з урахування вимог ДБН В.2.4-1. Допускається суміщувати габіонні споруди різного призначення.

2.6 Проектування габіонних споруд, призначених для інженерного захисту територій, а також захисту земель, сільськогосподарських угідь і природних ландшафтів від зсувних і обвальних процесів здійснювати з урахуванням вимог СНиП 2.01.15, СНиП 2.06.15.

2.7 Габіонні споруди використовують в будь-яких кліматичних умовах при розрахунковій середній швидкості потоку води до 5,5 м/с (ДБН В.2.4-1-99) і хвильовому навантаженні, що визначають розрахунком за СНиП 2.06.04.

2.8 Габіонні споруди слід застосовувати у комплексі з методами біоінженерного протиерозійного захисту земель.

2.9 Вимоги посібника допускається використовувати при проектуванні габіонних споруд з елементами очисних конструкцій і наповненням сітчастих контейнерів, абсорбуючим і фільтруючим матеріалом. Склад і фракція фільтруючих матеріалів визначаються проектними вимогами щодо очищення стоків.

2.10 Випуск води з габіонних протиерозійних споруд слід передбачати у відкриті водойми і річки, а також у тальвеги закріплених ярів з дотриманням вимог очищення відповідно до СНиП 2.04.03 і при здійсненні заходів охорони навколишнього середовища ,якщо габіонні конструкції впливають на якість транзитної води.

3 ТИПИ ГАБІОННИХ КОНСТРУКЦІЙ

3.1 Класифікація габіонів

3.1.1 Габіони - об'ємні сітчасті контейнери, наповнені камінням, зі щільних гірських порід.

3.1.2 За конструктивним виконанням, залежно від форми сітчастих контейнерів і одиничних будівельних блоків, які з них формують, габіони підрозділяють на:

коробчасті – ГК;

коробчасті з армувальною панеллю – ГКап;

матрацні – ГМ;

циліндричні – ГЦ.

3.1.3 За функціональним призначенням габіони, залежно від їх розміщення і умов експлуатації в споруді, поділяються на:

надводні – Н;

змінного рівня води – Зр;

підводні – Пд.

3.2 Контейнери сітчасті габіонні

3.2.1 Контейнери сітчасті виготовляють із сітки подвійного скручування.

Технологія виготовлення сіток подвійного скручування розроблена ООО «Габионы Маккаферри СНГ» (Росія) разом із групою МАССАFERRI (Італія).

3.2.2 Сітки виготовляють з шестикутними комірками взаємно скрученим (звитим) дротом методом скручування двох дротів в одному напрямі на повний оберт 180?? з мінімальною кількістю скрутнів, рівною трьом.

Схему комірок сітки наведено на рисунку 3.1.

Рисунок 1.Схема шестикутних комірок сітки подвійного крутіння:

1 – дріт кромки; 2 – основний дріт;

А – середня довжина комірки; В – середня відстань між скрутнями, приймають за номер комірки. Номінальний розмір комірки сітки (см): № 6 – (6??8); № 8 – (8??10); № 10 – (10??12)

3.2.3 Діаметр дроту для виготовлення сітчастих контейнерів, складання і монтажу габіонів наведено в таблиці 1.

Таблиця 1

Діаметр основного дроту сітки

Діаметр дроту кромки

Діаметр дроту стяжек, обв'язки і зв'язки

2,0

2,4

2,0

2,2

2,7

2,0

2,4

3,0

2,2

2,7

3,4

2,2

3,0

3,9

2,4

3.2.4 Дріт виготовляють з низьковуглецевої катанки із сталі марок за ГОСТ 380. Тимчасовий опір дроту розриву має бути від 35 кгс/мм2 до 50 кгс/мм2 (340-490 Н/мм2), мінімальне видовження – 10 % на зразку завдовжки 250 мм.

3.2.5 Дріт для сіток класифікують за видом покриття:

Ц – покритий цинком;

ЦАММ – покритий сплавом цинку з алюмінієм і мішметалом;

ЦП – покритий цинком і полімером;

ЦАММП – покритий сплавом цинку з алюмінієм, мішметалом і полімером.

3.2.6 Вибір типу антикорозійного покриття дроту габіону визначається проектом залежно від ступеня відповідальності споруди і очікуваної корозії дроту в період експлуатації.

3.2.7 На місці будівництва і експлуатації габіони з'єднують між собою оцинкованим в'язальним дротом. Витрата дроту для обв'язування габіонів становить 5 % загальної маси дроту контейнерів.

3.2.8 Допускається у проекті вносити зміни у форму і геометричні розміри сітчастих контейнерів, при цьому слід забезпечити міцність і жорсткість вузлів з'єднання габіонів і споруди в цілому.

3.2.9 Період набуття максимальної міцності побудованих габіонних споруд залежно від інтенсивності кольматації в кам'яному матеріалі і консолідації ґрунта основи і зворотної засипки становить близько 5-7 років.

3.2.10 Термін служби габіонних споруд в середньому становить:

?? для гібіонних споруд з дроту з цинковим покриттям – 35 років;

?? для габіонних споруд з дроту з гальфановим покриттям – 75 років;

?? для габіонних споруд з дроту з металевим антикорозійним покриттям з додатковою полімерною оболонкою – не менше 75 років.

Впродовж строку експлуатації споруд необхідно сприяти розвитку їх природного біологічного захисту , а в обґрунтованих проектом випадках здійснювати біоінженерний захист надводної частини споруди.

3.3 Вимоги до кам'яних матеріалів

3.3.1 Кам'яні матеріали для заповнення габіонів слід укладати у сітчасті контейнери вручну оптимально щільно, вони мають задовольняти вимоги нормативно-технічної документації на ці матеріали.

3.3.2 У габіонах слід використовувати грубо подрібнений природний або штучний кам'яний матеріал, що має необхідну міцність, морозостійність і водостійкість, який одержують подрібненням вивержених, осадових і метаморфічних гірських порід.

3.3.3 Середня щільність кам'яного матеріалу для надводної частини споруди визначається ерозійним і зсувним навантаженням, для підводної частини споруди і зони змінного рівня води не нижче 2300 кг/м3 (23 кН/м3). Ручне укладання каміння у габіон має забезпечувати насипну щільність кам'яного матеріалу понад 1750 кг/м3 (17,5 кН/м3). Допускається використання місцевого кам'яного матеріалу.

3.3.4 На спорудах підвищеного ступеня відповідальності найкраще використовувати кам'яні матеріали твердих вивержених порід (базальт, граніт, діабаз, діорит тощо), а також метаморфічних порід, що мають характеристики стосовно міцності і морозостійкості не нижче встановлених для вивержених порід

3.3.5 Зерновий склад кам'яного матеріалу:

?? мінімальний лінійний розмір каменя для габіонів надводної зони має перевищувати 1,3 номінального розміру комірки сітки;

?? для габіонів, що їх експлуатують в підводних умовах або в зоні змінного рівня води, мінімальний розмір каменя має перевищувати 1,5 номінального розміру комірки сітки;