Защита берега от размывания с помощью габионов

Явление водной эрозии наносит большой ущерб прибрежным территориям. Известно, что каждый год Азовское море сдвигает береговую линию на 2 метра вглубь суши, то есть полезная территория уменьшается. У водной эрозии три основных причинных фактора:

• волновая нагрузка на водном зеркале или сильное течение
• крутизна склона
• слабый грунт

Все три фактора основываются на том, что сила динамического воздействия воды на склон превышает некое допустимое значение связности грунта, что вызывает отрыв частичек почвы от грунтового массива и их физический перенос в другое место под действием течения или гравитации. На крутом склоне подмывание нижних слоёв грунта приводит к тому, что верхние слои теряют опору и осыпаются под действием гравитации. Для борьбы с разрушением берега природными факторами применяются различные комплексы берегоукрепительных мероприятий, устанавливаются армирующие несущие конструкции — подпорные стены (тут можно посмотреть, как это выглядит), георешётки, покрытие из насыпного камня и т.д.

Одним из самых популярных методов укрепления берега является установка габионов. Габионное укрепление представляет собой стенку из крупного бутового камня, установленную на берегу реки в виде массива больших прямоугольных блоков размеров в несколько метров каждый. Технически, габионы — это именно ящики из металлической сетки, в которые насыпается камень, но общее название прижилось для всей конструкции.

Габионы обладают значительным весом и при этом хорошо зафиксированы в пространстве, поскольку упакованы в сетчатые ящики и перевязаны между собой. Это обстоятельство позволяет построить из габионов достаточно крутую подпорную стенку, которая будет способна удерживать вес напирающего грунта склона, и он не будет обваливаться в воду.

Такое берегоукрепление обладает высокой долговечностью и надёжностью, так как всю нагрузку несёт крепкая горная порода. Обычно в качестве заполнителя для ящиков выступает гранит или кварцит, реже — базальт, песчаник. Базальт — отменный материал с точки зрения надёжности, твёрже гранита и много весит, но он соответственно дороже. Песчаник — обратный случай: он более дешёвый, но довольно хрупкий от природы, такое укрепление берега будет не самым долговечным. Кроме того, песчаник обладает высокой влагонасыщаемостью, а это обстоятельство свидетельствует о его низкой морозоустойчивости. При замерзании капелек влаги в порах камня они превращаются в лёд и расширяются, создавая внутри камня значительные напряжения. Камень растрескивается и крошится. Климат же Украины таков, что зимние температуры колеблются около нуля, и за один сезон может происходить несколько циклов замерзания-размерзания камня. Каждый такой цикл наносит материалу некоторые внутренние повреждения, и через определённое их количество камень окончательно теряет прочность. Количество циклов, которое материал может вынести без потери своих характеристик, называется маркой морозостойкости. Например, марка кирпича F50 означает, что он выдерживает 50 циклов замораживания.

Гранит же обладает практически нулевой влагонасыщенностью, является очень твёрдым материалом с большим весом и при этом часто встречается в Украине, поэтому имеет небольшую цену. Все эти показатели как нельзя лучше проявляет себя для гранита в качестве заполнителя для габионов.

Для того, чтобы камень не рассыпался, его удерживает стальная сетка двойного кручения. Такое плетение имеет несколько преимуществ по сравнению с классической сеткой-рабицей: более равномерно распределяется нагрузка от веса камня, а также двойное плетение увеличивает стойкость сетки к расплетанию при повреждении одного или нескольких волокон. Для защиты от коррозии проволока, из которой сделана сетка, покрывается слоем горячего цинка плотностью 150-200 г/кв.м. В случае работы конструкции в химически агрессивных условиях можно воспользоваться оцинкованной сеткой с дополнительным изолирующим покрытием из ПВХ.