Пляж - величина предельной крутизны откоса

Пляж - это не только зона отдыха людей, а и действенное средство для сохранения волнозащитных свойств береговой линии при условии обеспечения верной крутизны заложения откосов (пляжных откосов). Пляжный откос является одним из видов укрепления берега, поэтому не требует других дополнительных капиталовложений для защиты береговой линии в данном месте.

Опыт эксплуатации берегоукрепительных сооружений на р. Днепр свидетельствует, что при фронтальной действия волн высотой до 1,5 на прямолинейный в плане пляжный откос, его устойчивость от размыва в зоне активного волнового нагрузки достигается при коэффициенте заложения откоса равном 30 ... 50.

Коэффициент заложения (mп.у.) пляжных откосов (по методике Института гидромеханики АНУ) определяется из условия обеспечения динамического равновесия частиц почвы при фронтальной действия волн и определяется по следующей формуле:

mп.у.=m0+0.37*(hd1%/d50*(jcер/dd1%)^1/3)^1/2,

де m0 - коэффициент заложения естественного откоса под водой (песок крупный 2,25; песок средний 2,50; песок мелкий 3,0; пылеватый 3,5);
hd1% - высота волны обеспеченностью 1%;
d50 - средний диаметр частиц грунта, мм;
jcер - средняя длина волны, м;
dd1% - диаметр самых частиц почвы обеспеченностью 1%, мм

Найденный коэффициент заложения откоса продолжается ниже расчетного минимального уровня воды на величину размывающего действия волны, определяется по формуле:

hр=0,028*((hd1%)^2*jcер/(d50)^1/2)^2/3.

Ниже данной глубины разрешается устраивать откос с крутизной равной коэффициенту заложения естественного откоса под водой. При проектировании берегоукрепления такого типа обязательно нужно учитывать сезонное колебание уровня воды в водоеме.

По конструктиву устройства пляжного откоса, то при почве откоса отличном от коренной толщина слоя пляжа должна составлять не менее 0,2 м и быть разделенной с коренным грунтом термообработанной геотекстилем из первичного полипропилена.

Оригинальная статья

Необходимое колличество камня для габионов

Довольно часто у людей возникает вопрос сколько именно каменных материалов затрачивается при монтаже габионов. Иногда даже звучат утверждения, что плотность габионной кладки равна насыпной плотности камня (1360-1400 кг / куб.м.), по этому хотелось бы максимально подробно описать ответ на данный вопрос.

Однозначно точный ответ дать достаточно сложно, так как на данный показатель влияет несколько факторов, основными из которых являются:
- тип камня-заполнителя - это основной фактор, который и определяет сам порядок веса 1куб.м. конструкции. В качестве камня заполнителя габионов в Украине в основном используется: гранит (плотность склета 2600 кг/куб.м.), базальт (плотность склета 2700-2900 кг/куб.м.), песчаник (плотность склета 2300 кг/куб.м.);
- технология укладки камня, а точнее соблюдения технологии укладки камня (с обязательным применением геотекстиля) в габионы, так при тщательной ручной м укладке камня с дополнительным послойным просипанием (рассклиниванием) щебнем фр. 20-40 опытными работниками удается достичь пустотности равной 0,28-0,32 при нормативной 0,30-0,40;
- удаленности места укладки камня в габионы от места его высыпания автосамосвалами, способа транспортировки камня к месту его укладки и вид подачи камня непосредственно в конструкцию (сверху вниз или снизу вверх). Так при транспортировке камня фронтальным погрузчиком теряется до 3% камня, а при транспортировке на расстояние более 100 м - до 4%, при транспортировке камня тачками - 2%, при подаче камня в габион сверху в низ или горизонтально - 2%, а снизу вверх - 4%.

Исходя из всего выше перечисленного затраты каменного материала для габионов возможно выразить следующей формулой:

G = p * (1-n) / (Kt * Kp),

где р - плотность склета камня; n - пористость габионной кладки; Kt - коэффициент, учитывающий потери при транспортировке камня; Kp - коэффициент, учитывающий потери при подаче камня.

Например для гранитного камня при выполнении работ достаточно опытной бригадой рабочих с подвозом фронтальным погрузчиком на расстояние 80 м при отсутствии подачи камня вверх затраты каменного материала составят:

G = 2600 * (1-0,28) / (0,97 * 0,98) = 1970 кг / куб.м.

Официальные документы относительно этого пишут следующее:
- п.3.1.11 «Технических указаний по применению габионов для усиления земляного полотна железных дорог» для устройства габионов пористость камня (пустотность в габионных конструкции) должна составлять 0,30-0,40;
- п. 3.3.3 «Руководства к ВСН В.2.4-33-2.3-03-2000» ручная укладка каменных в габион должно обеспечивать плотность каменного материала не менее 18,5 кН/куб.м.

Следует заметить, что для правильного расчета необходимого количества камня обязательно необходимо учитывать технологические его потери в процессе укладки, которые могут составлять от 4 до 8% и быть отражены как в количественном так и в ценовом выражении.

Оригинальная статья

Укрепление берега

Укрепление берега – технически очень сложное мероприятие, поэтому требует серьезного подхода к решению поставленной задачи. Технически неподготовленный человек при желании укрепить берег может допустить много ошибок при выборе компании-подрядчика, что приведет к увеличению сроков строительства и дополнительным непредусмотренным материальным затратам.

Последовательность мероприятий для успешного выполнения берегоукрепительных мероприятий, а также гарантированной безукоризненной работе сооружений на продолжении гарантийного срока эксплуатации:
1. Инженерные изыскания – инженерная геология, инженерная геодезия, гидрологические изыскания.
2. Техническое решение по укреплению берега (проектная документация).
3. Согласование технического решения и смет на производство работ.
4. Подписание договора и оплата авансового платежа.
5. Непосредственные строительные работы по устройству берегоукрепительных сооружений.
6. Технический надзор представителя от проектной организации и от Заказчика строительства за процессом производства работ.
7. Подписание акта приема-передачи выполненных работ и окончательный расчет с подрядчиком.
8. Предоставление гарантийного письма компанией-подрядчиком.

Учитывая наш значительный опыт производства таких работ, мы считаем данный порядок производимых мероприятий единственно верным для успешного выполнения задач данного рода.

При выборе подрядной организации Заказчик должен обратить внимание на следующее:
1. Пренебрежении любым из вышеперечисленных пунктов потенциальным подрядчиком свидетельствует о невозможности подрядчика выполнить все необходимые для корректной работы технологические процессы.
2. При стоимости материалов для выполнения укрепления берега значительно большей (в 1,5 раза или более), чем стоимости работ и техники. Это свидетельствует о желании подрядчика «заработать» на материалах, а работы выполнить «малой кровью», то есть как-нибудь и кем-нибудь.
3. При стоимости работ значительно меньшей по сравнению со среднерыночной стоимости выполнения аналогичных работ.
4. Узнайте какие работы еще выполняет подрядчик: узкопрофильные специалисты сделают работы намного качественнее и быстрее, чем мастера, которые могут выполнять все.
5. Не пунктуальные подрядчики будут не пунктуальными и при выполнении работ.

Укрепление берега является одним из видов гидротехнических работ, которые не могут быть дешевыми, поэтому не стоит доверять людям которые готовы выполнить эти работы дешево!

Оригинальная статья

Пропускная способность каналов или лотков

Пропускная способность водопроводных каналов или лотков определяется с помощью формулы Шези. Исходными данными для расчета являются следующие параметры:

• форма поперечного сечения русла;
• глубина воды;
• род стенки (берега);
• продольный уклон русла.

При расчете используются следующие формулы:

R=𝜔/𝜒;

R - гидравлический радиус, м;

𝜔 - площадь "живого" сечения потока, м²;

𝜒 - смоченный периметр, м.

V=C√ (R∙I);

V - средняя скорость течения, м/с;

C - коэффициент Шези (таблица 1);

I - продольный уклон русла.

Q=𝜔∙V;

Q - расход воды в канале или лотке, м³/с.

Таблица 1. Коэффициент Шези С

R, м	Значение С при n (таблица 2)
	0,011	0,012	0,013	0,014	0,017	0,020	0,0225	0,025	0,0275	0,030	0,035	0,040
0,10	67,2	60,1	54,2	49,3	38,1	30,6	26,0	22,4	19,6	17,3	13,8	11,3
0,11	68,1	61,0	55,1	50,0	38,8	31,2	26,6	23,0	20,1	17,8	14,2	11,7
0,12	68,9	61,7	55,8	50,8	39,5	31,8	27,2	23,5	20,6	18,3	14,6	12,1
0,13	69,6	62,5	56,5	51,4	40,1	32,4	27,7	24,0	21,1	18,7	15,1	12,4
0,14	70,3	63,1	57,2	52,1	40,7	33,0	28,2	24,5	21,6	19,1	15,4	12,8
0,15	70,9	63,8	57,8	52,7	41,2	33,5	28,7	25,0	22,0	19,5	15,8	13,1
0,16	71,5	64,4	58,3	53,2	41,8	34,0	29,2	25,4	22,4	19,9	16,1	13,4
0,17	72,1	64,9	58,9	53,8	42,3	34,4	29,6	25,8	22,8	20,3	16,5	13,7
0,18	72,7	65,5	59,4	54,3	42,7	34,9	30,0	26,2	23,1	20,6	16,8	14,0
0,19	73,2	66,0	59,9	54,8	43,2	35,3	30,4	26,6	23,5	21,0	17,1	14,3
0,20	73,7	66,5	60,4	55,2	43,6	35,7	30,8	26,9	23,8	21,3	17,4	14,5
0,21	74,2	66,9	60,8	55,7	44,0	36,1	31,1	27,3	24,2	21,6	17,7	14,8
0,22	74,6	67,4	61,3	56,1	44,4	36,4	31,5	27,6	24,5	21,9	17,9	15,1
0,23	75,0	67,8	61,7	56,5	44,8	36,8	31,8	27,9	24,8	22,2	18,2	15,3
0,24	75,5	68,2	62,1	56,9	45,2	37,1	32,2	28,2	25,1	22,5	18,5	15,5
0,25	75,9	68,6	62,5	57,3	45,5	37,5	32,5	28,5	25,4	22,7	18,7	15,8
0,26	76,3	69,0	62,9	57,7	45,9	37,8	32,8	28,8	25,6	23,0	19,0	16,0
0,27	76,7	69,4	63,2	58,0	46,2	38,1	33,1	29,1	25,9	23,3	19,2	16,2
0,28	77,0	69,7	63,6	58,4	46,5	38,4	33,4	29,4	26,2	23,5	19,4	16,4
0,29	77,4	70,1	63,9	58,7	46,9	38,7	33,6	29,7	26,4	23,8	19,6	16,6
0,30	77,7	70,4	64,3	59,0	47,2	39,0	33,9	29,9	26,7	24,0	19,9	16,8
0,32	78,4	71,1	64,9	59,7	47,7	39,5	34,4	30,4	27,1	24,5	20,3	17,2
0,34	79,0	71,7	65,5	60,2	48,3	40,1	34,9	30,9	27,6	24,9	20,7	17,6
0,36	79,6	72,3	66,1	60,8	48,8	40,6	35,4	31,3	28,0	25,3	21,1	17,9
0,38	80,2	72,8	66,6	61,3	49,3	41,0	35,9	31,8	28,4	25,7	21,4	18,3
0,40	80,7	73,3	67,1	61,9	49,8	41,5	36,3	32,2	28,8	26,1	21,8	18,6
0,42	81,2	73,9	67,6	62,3	50,3	41,9	36,7	32,6	29,2	26,4	22,1	18,9
0,44	81,7	74,3	68,1	62,8	50,7	42,3	37,1	32,9	29,6	26,8	22,4	19,2
0,46	82,2	74,8	68,6	63,3	51,1	42,7	37,5	33,3	29,9	27,1	22,8	19,5
0,48	82,7	75,3	69,0	63,7	51,5	43,1	37,8	33,7	30,3	27,4	23,1	19,8
0,50	83,1	75,7	69,4	64,1	51,9	43,5	38,2	34,0	30,6	27,8	23,3	20,1
0,55	84,1	76,7	70,4	65,1	52,9	44,4	39,0	34,8	31,4	28,5	24,0	20,7
0,60	85,1	77,6	71,4	66,0	53,7	45,2	39,8	35,5	32,1	29,2	24,7	21,3
0,65	86,0	78,5	72,2	66,8	54,5	45,9	40,5	36,2	32,7	29,8	25,3	21,9
0,70	86,8	79,3	73,0	67,6	55,2	46,6	41,2	36,9	33,3	30,4	25,8	22,4
0,75	87,6	80,1	73,8	68,3	55,9	47,2	41,8	37,5	33,9	31,0	26,4	22,9
0,80	88,3	80,8	74,5	69,0	56,6	47,9	42,4	38,0	34,5	31,5	26,8	23,4
0,85	89,0	81,5	75,1	69,7	57,2	48,4	43,0	38,6	35,0	32,0	27,3	23,8
0,90	89,7	82,1	75,8	70,3	57,8	49,0	43,5	39,1	35,5	32,5	27,8	24,2
0,95	90,3	82,8	76,4	70,9	58,3	49,5	44,0	39,5	35,9	32,9	28,2	24,6
1,00	90,9	83,3	76,9	71,4	58,8	50,0	44,4	40,0	36,4	33,3	28,6	25,0
1,10	92,0	84,4	78,0	72,5	59,8	50,9	45,3	40,8	37,2	34,1	29,3	25,7
1,20	93,1	85,4	79,0	73,4	60,7	51,8	46,1	41,6	37,9	34,8	30,0	26,3
1,30	94,0	86,4	79,9	74,3	61,5	52,5	46,9	42,3	38,6	35,5	30,6	26,9
1,40	94,9	87,2	80,7	75,1	62,3	53,2	47,5	43,0	39,2	36,1	31,2	27,5
1,50	95,7	88,0	81,5	75,9	63,0	53,9	48,2	43,6	39,8	36,7	31,7	28,0
1,60	96,5	88,8	82,2	76,6	63,6	54,5	48,8	44,2	40,4	37,2	32,2	28,5
1,70	97,3	89,5	82,9	77,3	64,2	55,1	49,3	44,7	40,9	37,7	32,7	28,9
1,80	98,0	90,2	83,6	77,9	64,8	55,6	49,8	45,2	41,3	38,1	33,1	29,3
1,90	98,6	90,8	84,2	78,5	65,4	56,1	50,3	45,6	41,8	38,6	33,5	29,7
2,00	99,3	91,4	84,8	79,1	65,9	56,6	50,8	46,1	42,2	39,0	33,9	30,0
2,20	100,5	92,6	85,9	80,1	66,8	57,5	51,6	46,9	43,0	39,7	34,5	30,7
2,40	101,6	93,6	86,9	81,1	67,7	58,3	52,3	47,6	43,6	40,3	35,1	31,2
2,60	102,6	94,6	87,8	81,9	68,5	59,0	53,0	48,2	44,2	40,9	35,7	31,7
2,80	103,5	95,5	88,6	82,7	69,2	59,7	53,6	48,8	44,8	41,4	36,1	32,2
3,00	104,4	96,3	89,4	83,5	69,9	60,3	54,2	49,3	45,3	41,9	36,6	32,5
3,20	105,2	97,1	90,1	84,2	70,5	60,8	54,7	49,7	45,7	42,3	36,9	32,9
3,40	106,0	97,8	90,8	84,8	71,0	61,3	55,1	50,2	46,1	42,7	37,3	33,2
3,60	106,7	98,5	91,5	85,4	71,5	61,7	55,5	50,5	46,4	43,0	37,6	33,5
3,80	107,4	99,1	92,1	86,0	72,0	62,2	55,9	50,9	46,8	43,3	37,8	33,7
4,00	108,1	99,7	92,6	86,5	72,5	62,5	56,3	51,2	47,0	43,6	38,1	33,9
4,20	108,7	100,3	93,2	87,0	72,9	62,9	56,6	51,5	47,3	43,8	38,3	34,1
4,40	109,3	100,9	93,7	87,5	73,3	63,2	56,9	51,8	47,5	44,0	38,5	34,3
4,60	109,9	101,4	94,2	87,9	73,6	63,5	57,1	52,0	47,8	44,2	38,6	34,4
4,80	110,5	101,9	94,6	88,4	74,0	63,8	57,4	52,2	48,0	44,4	38,8	34,5
5,00	111,0	102,4	95,1	88,8	74,3	64,1	57,6	52,4	48,1	44,6	38,9	34,6

Таблица 2. Коэффициент шероховатости n открытых русел

Покрытие	n
Весьма тщательно остроганные доски, хорошо пригнанные	0,009
Строганные доски. Штукатурка из чистого цемента	0,010
Цементная штукатурка (1/3 песка). Чистые (новые) гончарные, чугунные и стальные трубы, хорошо уложенные и соединенные	0,011
Нестроганные доски, хорошо пригнанные. Водопроводные трубы в нормальных условиях, без заметной инкрустации; весьма чистые водосточные трубы, весьма хорошая бетонировка, пластиковые трубы	0,012
Тесовая кладка, весьма хорошая кирпичная кладка. Водосточные трубы в нормальных условиях; несколько загрязненные водопроводные трубы. Нестроганные доски, не вполне тщательно пригнанные	0,013
Загрязненные трубы (водопроводные и водосточные). Средняя кирпичная кладка. Бетонировка каналов в средних условиях	0,014
Грубая кирпичная кладка; каменная кладка (нетесовая) с чистой отделкой поверхностей при ровном постелистом камне. Чрезвычайно загрязненные водотоки. Брезент по деревянным рейкам	0,015
Обыкновенная бутовая кладка в удовлетворительном состоянии. Старая (расстроенная) кирпичная кладка. Сравнительно грубая бетонировка. Гладкая, весьма хорошо разработанная скала	0,017
Каналы, покрытые толстым, устойчивым илистым слоем; каналы в плотном лессе и в плотном мелком гравии, затянутые сплошной илистой пленкой (однако в безукоризненном состоянии)	0,018
Очень грубая кладка; сухая кладка из крупных камней; булыжная мостовая. Каналы, чисто высеченные в скале. Каналы в лессе, плотном гравии, плотной земле, затянутые илистой пленкой (в нормальном состоянии); каналы из габионов при отсутствии ресковыступающих углов камня с применением геотекстиля	0,020
Мостовая из крупного рваного камня, с реско выступающими углами. Каналы в скале при посредственной обработке поверхности; каналы в плотной глине; каналы из габионов с ресковыступающими углами камня. Каналы в лессе, гравии, земле, затянутые не сплошной (местами прерываемой) илистой пленкой. Большие земляные каналы, находящиеся в условиях содержания и ремонта выше средних	0,0225
Большие земляные каналы в средних условиях содержания и ремонта и малые - в хороших. Реки и ручьи в благоприятных условиях (со свободным течением, без засорения и значительных водорослей)	0,025
Земляные каналы: большие - в условиях ниже среднего, малые - в средних	0,0275
Каналы и реки в сравнительно плохих условиях (например, местами с водорослями и булыжником или заметно заросшие травой, с местными обвалами откосов и т.д.)	0,030
Каналы и реки , находящиеся в весьма плохих условиях, с неправильным профилем, значительно засоренные камнями, водорослями и пр.	0,035
Каналы и реки в исключительно плохих условиях (обломки скалы и крупные камни по руслу, густые корни, значительные промоины и обвалы, заросли камыша)	0,040

Оригинальная статья

Требования к грунту обратной засыпки габионов

При устройстве подпорных стен из коробчатых и армогрунтовых габионов к материалам обратной засыпки особые требования. Как материал обратной засыпки следует применять зернистый дренирующий материал, что отвечает следуючим требованиям:

• фракция материала до 0,075мм не должна превышать 15% общей массы (может быть увеличен до 20% при обеспечении угла внутреннего трения грунта обратной засыпки ровного 36⁰);
• фракция материала больше 100 мм не должна превышать 10% общей массы;
• максимальный размер частиц грунта обратной засыпки - 150мм.

Соблюдение вышеприведенных требований позволит достичь угла внутреннего трения грунта обратной засыпки ровного 36⁰.

Смешанные материалы (например смесь песка и гравия и т.п.) разрешается использовать в качестве грунта обратной засыпки, при этом значение угла внутреннего трения грунта обратной засыпки должна быть не менее 28⁰.

При устройстве обратной засыпки ее нужно уплотнять слоями не более 40 см. Грунтоуплотняющие машины при выполнении работ должны подходить не ближе 1м от тыльной стороны габионной конструкции. Уплотнение засыпки возле тыльной грани габиона выполняют ручными вибраторами.

Засыпка должна уплотнятся до плотности материала 17,5 кН/м³.

Оригинал статьи

Требование к геотекстильным материалам

При устройстве сооружений из габионов чаще всего в качестве обратного фильтра используется геотекстиль, который является заменителем песчано-гравийных смесей, так как доказал свою техническую эффективность и его применение имеет значительный экономический эффект.
Геотекстиль - геосинтетический материал, производимый из первичного полипропилена, являющий собой водопроницаемый нетканый материал, не подвержен гниению, воздействию грибков и плесени, насекомых и грызунов, прорастанию корней.
Основные свойства геотекстиля:

• высокий модуль упругости - геотекстиль может воспринимать значительные нагрузки, армировать грунт при незначительных деформациях;
• большое удлинение при разрыве - эффективность использование (до 120%);
• фильтрационная способность - обусловленная иглопробивной структурой геотекстиля, исключает проникновение одного слоя грунта в другой, коэффициент фильтрации до 40 м/сутки;
• дренирующая функция - отвод грунтовых вод, предотвращение засорения дренажных элементов;
• высокое сопротивление разрыву - удобность укладки, разрывная нагрузка не менее 2кН/м;
• рабочий диапазон от -60 до +100ºС.

Геотекстиль должен поставляться в рулонах и не должен иметь разрывов. Соединятся должен внахлест на 20-30см, что увеличивает его расход на 10-20% в зависимости от ширины полотна.

Оригинал статьи

Требование к каменным материалам

Для заполнения габионных конструкций используются каменные материалы, которые должны соответствовать всем требованиям нормативно-технической документации. Таким требованиям соответствует любой каменный материал изверженных, осадочных или метаморфических пород при условии, что его физико-механические характеристики отвечают статическим и функциональным требованиям. В камне должны отсутствовать признаки выветривания, разных растворимых включений, прослоек других пород. В большинстве случаев габионы заполняют следующим материалом: булыжниками, галькой, карьерным каменем.
Каменный материал должен иметь следующие характеристики:

• плотность камня - от 2300 кг/куб.м.;
• морозоустойчивость - от М350;
• прочность - от М400;
• водопоглощение - до 1% по весу;
• хорошая твердость.

При выборе фракции каменного материала должны выполнятся два условия: камень не должен выпадать из ячейки габиона (при ячейке 80х100мм - 120мм) и пустоты между камнями не должны быть значительными (1,5D = 180мм), то есть для ячейки 80х100мм оптимальной является фракция камня 120-180мм. В реальной жизни достичь такой фракции невозможно, так как большинство дробилок на карьерах настроены на другие фракции, по этому целесообразно использовать фракции камня от 100мм до 250мм.

При выполнении работ более крупный камень устраивается по периметру габиона, а более мелкий в середине габиона. Также через каждые 250мм по высоте нужно использовать рассклинцовку камнем более мелкой фракции для повышения удельного веса габионной конструкции. При выборе фракции камня для заполнения габионных матрацев нужно учитывать их высоту, так как максимальная фракция не должна превышать 2/3 высоты матрацев.

Типы камня для заполнения габионов
Тип камня	Плотность камня, кг/куб.м
Базальт	2520-2970
Гранит	2530-2720
Известняк	2700-2900
Песчаник	2250-2670

Оригинальная статья