В отличие от монолитных, габионные стенки обладают множеством преимуществ. Главное - это экономия затрат при условии наличия поблизости каменного заполнителя для габионов. В этом случае финансовые затраты могут быть снижены до 40% в сравнении с обычными конструкциями из бетона. Во-вторых, подпорные стенки из габионов обладают пластичностью и в условиях перепада температур не подвержены разрушению. В-третьих, они отлично вписываются в ландшафт и по истечении десятков лет сохраняют свою форму. Так, согласно наблюдениям, даже после разрушения габионной сетки, конструкции остаются неизменными за счет естественного сращивая камней под воздействием атмосферных условий. Итак, вопросы эстетики оставим ландшафтным дизайнерам и перейдем непосредственно к рассмотрению основных инженерных решений при монтаже подпорных стен из габионов.
На выбор конструктива подпорной стенки влияет ряд факторов, в том числе геология объекта и наличие слабых грунтов, величина откоса и его высота, положение объекта: берегоукрепление или "сухая" подпорная стенка и пр. Подпорные стенки также могут быть вертикальными, горизонтальными, либо комбинированного типа. Конечно же, для точного определения нагрузок подпорных стенок необходимо произвести точный расчет, включая все вышеперечисленные данные, но мы разберем стандартные инженерные решения, получившие широкое распространение на основе собственного опыта.
Укладка матрацев Рено по площади
Самый простой и низкозатратный способ укрепления грунта при полном сохранении откоса - это укреплениематрацами Рено путем площадного покрытия площади откоса. При этом высота матраца зависит от данных геологии: при слабых грунтах высота матраца 0,23-0,3м, соответственно при твердых грунтах - 0,17-0,23м. Подготавливаем основание для будущей конструкции - равномерно снимаем почвенный слой, производим песчаную засыпку высотой 10см и утрамбовываем. Далее раскатываем геотекстиль, укладывая внахлест. Функции геотекстиля - это разделение конструкции с грунтом, а также обратного фильтра. Плотность геотекстиля варьируется от 130 до 600г/м2, но по собственному опыту обычно используется материал Дорнит плотностью 200-250г/м2.
Наиболее экономичный нетканый полиэфирный геотекстиль, соответственно наиболее дорогой тканый полипропиленовый геотекстиль. Этот материал может также различаться по цвету - белый и цвет mix. Белый изготавливается из первоначального сырья, цветной - из материала вторичной переработки без потери качества. Белый - дороже, цветной - дешевле. Далее приступаем к монтажу матрацев Рено. Вначале распечатываем пачку, достаем и раскладываем габионные карты. С помощью монтажной проволоки собираем матрацы, притягиваем по углам боковые грани. Установку следует начинать с нижней части откоса: выставляем конструкции в рабочее положение и скрепляем между собой также монтажной проволокой. Норма использования вязальной проволоки - 5-7% от общего веса конструкций. Нижняя часть матраца на 1-2 метра располагается горизонтально внизу склона и уходит вверх на склон. На верхней отметке склона конструкция сгибается и уходит на 1-2 метра в горизонталь. Затем засыпаем матрацы габионным камнем на 3-5см выше верхней кромки (на усадку), притягиваем крышки. При крутом откосе используем анкера, которые забиваем на 0,5м в шахматном порядке (к примеру, на матрацы 3х2х0,17 - 5 анкеров: два вверху, два внизу и один посередине). При берегоукреплении матрацы должны быть из оцинкованной проволоки с дополнительным покрытием ПВХ, которое предотвращает от преждевременной эрозии при воздействии агрессивных сред. Цена на матрацы Рено из ПВХ дороже оцинкованных примерно на 30-40%, но не следует экономить на качестве: срок службы берегоукрепления из цинковых матрацев составит 2-3 года.
Вертикальные подпорные стенки высотой до 1,5 метров
Сложность в монтаже составляют вертикальные подпорные стенки из матрацев Рено и коробчатых габионов, которые часто используются как в укреплении берегов и русел рек и водоемов, а также в дорожном строительстве. В данном случае мы рассмотрим подпорную стенку высотой до 3,5м. Для распределения нагрузок подпорной стены применяются матрацы Рено. Высота матраца также зависит от высоты и соответственно веса подпорной стенки. Матрацы укладываются на горизонтальную подготовленную поверхность с песчаной подготовкой и геотекстилем. При высоте стенки от одного до полутора метров, чаще всего используются матрацы Рено 3х2х0,17, которые укладываются вдоль береговой линии, либо сухого откоса дороги. Также, как и при площадном укреплении откоса, собираем матрацы в единую конструкцию (линию), заполняем камнем. Итак, основание подпорной стенки готово и переходим к первому ряду габионов. Если высота стенки 1м, то используем метровые габионы.
Наиболее простые в монтаже конструкции 2х1х1. Располагаем габионы вдоль линии стенки. К примеру, на стенку высотой 1м и длиной 30м.п. потребуется 10 матрацев Рено 3х2х0,17 и 15 габионов 2х1х1. Габионы заполняем камнем согласно инструкции по монтажу габионов, применяя поперечные перетяжки во избежание распирания коробок. Использование матрацев в основании обязательно даже при стенке высотой 1м, т.к. следующей весной стенка деформируется под воздействием движения грунтов, - проще говоря, ее перекосит по вертикали и горизонтали. По окончании работ в поперечном сечении у вас получится основание 2х0,17 и габион 1х1м. С фасадной стороны стенки мы имеем уступ длиной до 50см. В завершение производим обратную засыпку габиона, трамбуем грунт по уровню верхней стенки габиона. Это наиболее экономичный вариант решения подпорной стены, который не предполагает особых денежных и трудозатрат. При стенке высотой 1,5м дополнительно устанавливаем сверху второй ряд габионов высотой полметра: 1,5х1х0,5, 2х1х0,5 либо 3х1х0,5. Можно использовать конструкции разной длины – при этом высота остается неизменной. После монтажа второго яруса проводим обратную засыпку на 0,5м и утрамбовываем грунт. Высота матраца при слабом грунте может быть 0,23м.
Подпорные стенки высотой до 3,5 метра
В конце затронем вариант с монтажом подпорной стенки высотой 3 метра. Технология подготовки грунта и монтажа аналогична технологии, описанной выше. Покупаем матрацы Рено для основания и габионные коробки для каждого из ярусов. Здесь потребуются матрацы большей высоты: 3х2х0,3 либо 4х2х0,3м, которые выставляем перпендикулярно береговой линии/ линии сухого откоса. На матрацы укладываем первый ярус габионов 2х1х1 (также поперек стенки) и проводим обратную засыпку. Затем идет второй ярус габионов 1,5х1х1, также поперек стенки с обратной засыпкой. И завершающий ряд габионов высотой метр любой длины, к примеру 2х1х1, которые укладываются вдоль береговой линии. Геотекстильное полотно в данном случае пройдет под матрацем и по задней стенке конструкции до верха с припуском 20см по краям. Получится своего рода пирамида, хвостами уходящая в сторону обратной засыпки и имеющая по фасаду в основании фартук 0,5м и далее выступы по 8-10см на каждом ярусе.
В поперечном сечении снизу вверх будем иметь матрац 3х0,3, далее по центру первый ярус 2х1, затем 1,5х1 и верхний ярус 1х1м. По количеству конструкций, к примеру, для монтажа габионной стенки высотой 3м и длиной 30м.п. необходимо купить матрацы Рено 3х2х0,3 - 15шт, габионы 2х1х1 (1-й ярус) - 30шт, габионы 1,5х1х1 (второй ярус) - 30шт, габионы 2х1х1 (верхний ярус вдоль) - 15шт, либо 3х1х1 - 10шт. Отметим, что монтаж габионов при берегоукреплении лучше проводить в зимний период при наименьшем уровне воды в реке/водоеме.
Вышеприведенные варианты решений подпорных сооружений из габионов относятся к стандартным, однако для наиболее точного определения высоты матрацев Рено в основании необходим расчет нагрузок на основе гидрологии, геологии и предполагаемой высоты конструкции. Если вам потребуется более мощное подпорное сооружение с высотой более 3,5м применяются габионы с армирующей панелью - системы Террамеш с покрытием ПВХ, либо цинковым покрытием если конструкции временные со сроком службы не более 5 лет. Особенности монтажа системы Террамеш рассмотрим уже в следующей статье.