RU2801714C1 - Retaining wall of reinforced soil structure to protect coastal zones from collapse and erosion - Google Patents
Retaining wall of reinforced soil structure to protect coastal zones from collapse and erosion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801714C1 RU2801714C1 RU2022128586A RU2022128586A RU2801714C1 RU 2801714 C1 RU2801714 C1 RU 2801714C1 RU 2022128586 A RU2022128586 A RU 2022128586A RU 2022128586 A RU2022128586 A RU 2022128586A RU 2801714 C1 RU2801714 C1 RU 2801714C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gabion
- mattresses
- gabion mattresses
- flexible
- collapse
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству и может быть использовано для защиты прибрежных зон от обрушений и размыва.The invention relates to hydraulic engineering and environmental construction and can be used to protect coastal zones from collapse and erosion.
Известно сооружение, выполненное из габионных подпорных стенок (патент RU №2449081) включающее габионы, уложенные в виде ступеней вдоль берега реки. Габионы размещают в решетчатые арматурные каркасы, которые заранее изготавливают по размерам секции ступеней. Недостатками данного технического решения являются сложность конструкции и потребность большого количества каменного материала.Known construction, made of gabion retaining walls (patent RU No. 2449081) including gabions laid in the form of steps along the river bank. Gabions are placed in lattice reinforcing cages, which are pre-made according to the dimensions of the step section. The disadvantages of this technical solution are the complexity of the design and the need for a large amount of stone material.
Близким техническим решением является устройство, представленное в «Способе возведение подпорных стен для защиты прибрежных зон от обрушения и размыва» (патент RU №2645334). Подпорная стена состоит из двух послойно сложенных тяжелых фашин и габионных тюфяков с дренажными устройствами и гибкими армирующими грунтовой массив сетками из стеклопластиковых материалов.A similar technical solution is the device presented in the "Method of erecting retaining walls to protect coastal zones from collapse and erosion" (patent RU No. 2645334). The retaining wall consists of two layered heavy fascies and gabion mattresses with drainage devices and flexible fiberglass mesh reinforcing the soil mass.
Основным недостатком данного технического решения является сложность конструкции, состоящей из двух видов подпорных стен. При этом для изготовления габионных тюфяков и тяжелых фашин используется в основном легкие фашины из камыша, который является природным материалом и обладает ограниченным сроком службы. Кроме того, сетки из стеклопластиковых материалов, армирующие грунтовой массив, не создают достаточных сил сопротивлений для удержания обрушаемого массива, особенно когда массив состоит из глинистых грунтов.The main disadvantage of this technical solution is the complexity of the design, consisting of two types of retaining walls. At the same time, for the manufacture of gabion mattresses and heavy fascines, mainly light fascines from reeds are used, which is a natural material and has a limited service life. In addition, fiberglass meshes reinforcing the soil mass do not create sufficient resistance forces to hold the collapsed mass, especially when the mass consists of clay soils.
Из анализа известных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала средств, используемых для защиты прибрежных зон от обрушений и размыва.From the analysis of known technical solutions, it was revealed that the technical problem in this area is the need to expand the arsenal of tools used to protect coastal zones from collapse and erosion.
Технический результат предлагаемого технического решения - обеспечение надежной защиты прибрежных зон на предгорных и равнинных участках.The technical result of the proposed technical solution is to ensure reliable protection of coastal zones in the foothills and flat areas.
Для решения технической проблемы и достижения заявленного технического результата подпорные стенки армогрунтовой конструкции для защиты прибрежных зон от обрушения и размыва, содержащие ступенчато уложенные габионные тюфяки с дренажными устройствами и гибкими армирующими грунтовой массив элементами, расположенными друг над другом и ступенчато врезанными в обрушаемый грунтовой массив откоса по всей его высоте, с прохождением дальше линии возможного обрушения земляного массива, в которых гибкие армирующие элементы, выполнены в виде плит, из стеклопластиковой сетки и объемных георешеток, прикреплены к основанию ступенчато уложенных габионных тюфяков, при этом габионные тюфяки выполнены из чередующихся рядов геомат и перфорированных дренажных труб, проходящих посередине в две линии, с уложенной поверх них габионной сеткой, обеспечивающей придание им призматической формы, при этом гибкая плита первого ряда габионных тюфяков расположена с наружной стороны вдоль русловой части водоема в виде фартука, а остальные кроме второго и третьего ряда, ступенчато врезаны в обрушаемый грунтовой массив откоса по всей его высоте.To solve the technical problem and achieve the claimed technical result, the retaining walls of the reinforced soil structure for protecting coastal zones from collapse and erosion, containing step-laid gabion mattresses with drainage devices and flexible reinforcing soil mass elements located one above the other and stepped cut into the collapsible soil mass of the slope along its entire height, with the passage further of the line of possible collapse of the earthen mass, in which flexible reinforcing elements, made in the form of plates, made of fiberglass mesh and volumetric geogrids, are attached to the base of stepwise laid gabion mattresses, while gabion mattresses are made of alternating rows of geomats and perforated drainage pipes passing in the middle in two lines, with a gabion mesh laid on top of them, providing them with a prismatic shape, while the flexible slab of the first row of gabion mattresses is located on the outside along the channel part of the reservoir in the form of an apron, and the rest, except for the second and third rows, stepwise cut into the collapsed soil mass of the slope along its entire height.
Устройство представлено на чертежах:The device is shown in the drawings:
на фиг. 1 изображено поперечное сечение прибрежного крепления из габионных тюфяков с армирующими гибкими плитами;in fig. 1 shows a cross-section of a gabion mattress shoreline with reinforcing flexible slabs;
на фиг. 2 - план участка прибрежного крепления;in fig. 2 - plan of the coastal anchoring site;
на фиг. 3 - габионный тюфяк с гибкой армирующей грунтовой массив плитой;in fig. 3 - gabion mattress with a flexible plate reinforcing the soil mass;
на фиг. 4 показан геомат;in fig. 4 shows a geomat;
на фиг. 5 - объемная георешетка.in fig. 5 - volumetric geogrid.
Подпорные стенки армогрунтовой конструкции состоят из много ступенчато уложенных габионных тюфяков 1, выполненных из дренажных перфорированных труб 2, геомат 3 и габионной сетки 4. К основанию габионных тюфяков 1 прикреплены гибкие армирующие плиты 5, состоящие из стеклопластиковой сетки 6 и объемных георешеток 7. К основанию первого ряда 8 габионных тюфяков прикреплена гибкая плита с направлением в наружную сторону в виде фартука 9, устроенного вдоль русла реки и нагруженного сверху гравием и галькой.The retaining walls of the reinforced soil structure consist of multi-stepped gabion mattresses 1, made of drainage perforated pipes 2, geomat 3 and gabion mesh 4. Flexible reinforcing plates 5 are attached to the base of the gabion mattresses 1, consisting of fiberglass mesh 6 and volumetric geogrids 7. To the base of the first row 8 of gabion mattresses, a flexible slab is attached with an outward direction in the form of an apron 9 arranged along the river bed and loaded with gravel and pebbles from above.
Подпорные стенки армогрунтовой конструкции из гибких тюфяков и плит возводят следующим образом.Retaining walls of the reinforced soil structure from flexible mattresses and plates are erected as follows.
Строительство ведется по участкам и количество участков возведения подпорных стен могут быть один, два и более. Вначале возводят первый участок прибрежной зоны, для этого планируется площадка вдоль русла реки. И все элементы креплений подпорных стен изготавливаются в основном на месте укладки с использованием механических приспособлений и строительной техники. Сначала заготавливают необходимый объем материалов: дренажных перфорированных труб, геомат, габионных сеток, стеклопластиковых сеток и георешеток. Нарезают их по размерам габионных тюфяков 1 и длины армирующих гибких плит 5. Далее изготавливают нужное количество габионных тюфяков 1 и армирующих гибких плит 5. Изготовленные таким образом габионные тюфяки 1 и гибкие плиты 5 складывают вдоль прибрежного крепления недалеко от мест их монтажа. После чего, разрабатывают и планируется площадка вдоль берега по ширине подпорных стенок и с учетом длины гибких плит 5 и ступенчатого их расположения. Площадка разбивается на участки, и монтаж осуществляется по участкам. Для этого к большинству габионных тюфяков 1 (кроме второго и третьего рядов) с помощью оцинкованной проволоки прикрепляют гибкие армирующие плиты 5. Затем по длине первого участка раскладываются в длину первый ряд 8 габионных тюфяков 1 с гибкими плитами 5, образующими фартук 9 вдоль русла реки. А сверху фартука 9 георешетки 7 нагружают гравием и галькой для защиты сооружения (подпорных стен) от подмыва со стороны русла реки. За первым рядом 8 габионных тюфяков с внутренней стороны засыпают местный грунт и разравнивают с уплотнением до отметки верха тюфяков 1. Далее сверху первого ряда 8 габионных тюфяков (отступив на ширину первой ступени, равной полширины тюфяка 1) ступенчато монтируют габионные тюфяки второго и третьего рядов (без армирующих плит). При этом за габионными тюфяками с внутренней стороны засыпается местный грунт с уплотнением и разравниванием до отметки уровня верха тюфяков третьего ряда. После чего начинается монтаж габионных тюфяков 1 четвертого и последующих рядов с гибкими армирующими плитами 5. Сверху третьего ряда габионных тюфяков 1и грунтовой площадки за ним (отступив на ширину ступени) монтируют и раскладывают четвертый ряд тюфяков 1 вместе с прикрепленными к ним гибкими плитами 5. Затем георешетки 7 гибких плит 5 засыпают сверху местным грунтом с уплотнением и разравниванием до отметки верха тюфяков четвертого ряда. Точно также возводят остальные ряды подпорных стен до самого верхнего из габионных тюфяков 1 с гибкими армирующими плитами 5. Во всех рядах подпорных стен габионные тюфяки 1 и гибкие плиты 5 соединяются между собой металлической оцинкованной проволокой (диаметром 1,5-2,5 мм).Construction is carried out in sections and the number of sections for the construction of retaining walls can be one, two or more. First, the first section of the coastal zone is being erected; for this, a site is planned along the riverbed. And all elements of retaining wall fastenings are made mainly on site using mechanical fixtures and construction equipment. First, the required volume of materials is prepared: drainage perforated pipes, geomat, gabion nets, fiberglass nets and geogrids. They are cut according to the size of the gabion mattresses 1 and the length of the reinforcing flexible plates 5. Next, the required number of gabion mattresses 1 and reinforcing flexible plates 5 are made. The gabion mattresses 1 and flexible plates 5 made in this way are folded along the coastal attachment near their installation sites. After that, a site is developed and planned along the coast along the width of the retaining walls and taking into account the length of the flexible plates 5 and their stepped arrangement. The site is divided into sections, and the installation is carried out in sections. To do this, flexible reinforcing plates 5 are attached to most gabion mattresses 1 (except for the second and third rows) using galvanized wire. Then, along the length of the first section, the first row of 8 gabion mattresses 1 with flexible plates 5 is laid out in length, forming an apron 9 along the riverbed. And on top of the apron 9, geogrids 7 are loaded with gravel and pebbles to protect the structure (retaining walls) from being washed away from the riverbed. Behind the first row of 8 gabion mattresses, local soil is poured from the inside and leveled with compaction to the mark of the top of the mattresses 1. Further, on top of the first row of 8 gabion mattresses (stepping back to the width of the first step, equal to half the width of the mattress 1), gabion mattresses of the second and third rows are mounted stepwise ( without reinforcing plates). At the same time, local soil is poured behind the gabion mattresses from the inside with compaction and leveling to the level mark of the top of the mattresses of the third row. After that, the installation of gabion mattresses 1 of the fourth and subsequent rows with flexible reinforcing plates 5 begins. On top of the third row of gabion mattresses 1 and the ground area behind it (stepping back to the width of the step), the fourth row of mattresses 1 is mounted and laid out together with flexible plates 5 attached to them. Then geogrids 7 flexible plates 5 are covered from above with local soil with compaction and leveling up to the mark of the top of the mattresses of the fourth row. In the same way, the remaining rows of retaining walls are erected up to the uppermost of the gabion mattresses 1 with flexible reinforcing plates 5. In all rows of retaining walls, gabion mattresses 1 and flexible plates 5 are interconnected by galvanized metal wire (diameter 1.5-2.5 mm).
Таким образом, строят подпорные стенки и на остальных участках прибрежной зоны, возводят все основные слои (ступени) прибрежного крепления до верха обрушаемого грунтового массива (до отметок не менее на 1 м выше уровня высоких вод). При этом гибкие армирующие плиты 5 должны быть врезаны в откос горизонтально или с небольшим уклоном, не превышающим 0,0001. Размеры и толщина гибких армирующих плит 5 (в т.ч. и размеры ячеек) и прочность их конструкции зависят от принятых типов объемных георешеток 7 и привязанных к ним стеклопластиковых сеток. Принимают в зависимости от мощности обрушаемого откоса и возможных максимальных растягивающих сил, возникающих при сдвиге земляных масс. А размеры гибкой плиты, устроенной как фартук 9 вдоль русла реки, принимают в зависимости от возможной максимальной глубины размыва русла у подошвы сооружения. Длина фартука 9 в сторону русла реки L должна быть, L>l,5hp, где hp - максимальная глубина возможного размыва русла реки ниже основания фартука.Thus, retaining walls are also built in other parts of the coastal zone, all the main layers (steps) of the coastal fastening are erected to the top of the collapsing soil massif (up to marks at least 1 m above the high water level). In this case, flexible reinforcing plates 5 must be cut into the slope horizontally or with a slight slope not exceeding 0.0001. The dimensions and thickness of the flexible reinforcing plates 5 (including the dimensions of the cells) and the strength of their design depend on the accepted types of volumetric geogrids 7 and fiberglass meshes attached to them. They are taken depending on the power of the collapsed slope and the possible maximum tensile forces arising from the shift of earth masses. And the dimensions of the flexible slab, arranged as an apron 9 along the riverbed, are taken depending on the possible maximum depth of erosion of the channel at the foot of the structure. The length of the apron 9 in the direction of the riverbed L should be, L>l,5h p , where h p is the maximum depth of possible erosion of the riverbed below the base of the apron.
Подпорные стенки армогрунтовой конструкции из гибких тюфяков и плит работают следующим образом.Retaining walls of the reinforced soil structure made of flexible mattresses and slabs work as follows.
Подпорные стенки армогрунтовой конструкции обладают высокой степени гибкости и водопроницаемости, работают таким образом. Основные гидродинамические нагрузки грунтового массива и фильтрационного потока воды воспринимают габионные тюфяки 1 с армирующими элементами 5, 6 и 7, ступенчато врезанные в откосе.The retaining walls of the reinforced soil structure have a high degree of flexibility and water permeability, and work in this way. The main hydrodynamic loads of the soil massif and the filtration flow of water are perceived by gabion mattresses 1 with reinforcing elements 5, 6 and 7, stepped into the slope.
В сооружении из-за того, что габионные тюфяки 1 выполнены гибкой конструкции с дренажными устройствами и армирующими грунт гибкими плитами, обеспечивается их совместная работа с грунтовым массивом в виде армогрунтовой конструкции, обеспечивающей устойчивость обрушаемого откоса, а также перехват и отвод фильтрационного потока из прибрежного грунтового массива. В результате в районе поверхности возможного обрушения грунтового массива и вдоль гибких армирующих плит 5 образуются необходимые силы сцепления и трения грунтов, надежно удерживающие грунтовой массив от возможного сползания или обрушения. Из-за использования объемных георешеток 7, прикрепленными к сеткам 6 (из стеклопластика) и габионным тюфякам 1, более чем в 2 раза увеличиваются удерживающие силы по сравнению со сдвигающими силами грунтового массива. Кроме того, предусмотренный у подошвы сооружения гибкий фартук 9, нагруженный сверху гравием и галькой, предотвращает подмыв русла у подошвы сооружения и сдвиг откосного крепления (подпорной стенки) с грунтовым массивом. Также обеспечивается полный перехват и безопасный отвод грунтового фильтрационного потока дренажными устройствами тюфяков 1 (в т.ч. и поверхностного стока, стекаемого с прибрежного склона). Здесь габионные тюфяки 1 с армирующими плитами 5 играют роль защитных креплений, подпорных стенок и дренажных устройств, обеспечивающих совместную работу по удержанию грунтового массива и безопасному отводу речного и грунтового потоков воды.In the construction, due to the fact that the gabion mattresses 1 are made of a flexible design with drainage devices and flexible plates reinforcing the soil, their joint work with the soil mass in the form of a reinforced soil structure is ensured, which ensures the stability of the collapsing slope, as well as the interception and removal of the seepage flow from the coastal soil array. As a result, in the area of the surface of the possible collapse of the soil mass and along the flexible reinforcing plates 5, the necessary cohesive and friction forces of the soil are formed, reliably holding the soil mass from possible slipping or collapse. Due to the use of volumetric geogrids 7 attached to grids 6 (made of fiberglass) and gabion mattresses 1, the holding forces increase by more than 2 times compared to the shear forces of the soil mass. In addition, the flexible apron 9 provided at the foot of the structure, loaded from above with gravel and pebbles, prevents the channel from being washed away at the foot of the structure and the shift of the slope attachment (retaining wall) with the soil mass. It also provides complete interception and safe removal of soil filtration flow by drainage devices of mattresses 1 (including surface runoff flowing down from the coastal slope). Here, gabion mattresses 1 with reinforcing slabs 5 play the role of protective fasteners, retaining walls and drainage devices that work together to hold the soil mass and safely drain river and ground water flows.
Использование геомат в габионных тюфяках повышают не только водопроницаемость и гибкость конструкции, но и способствует сохранению влаги в теле сооружения в течение длительного времени. Что создает хорошие условия для прорастания трав и кустарников на откосах сооружения. Геоматы являются экологически безопасными искусственными материалами, которые не создают помех в природной среде.The use of geomats in gabion mattresses not only increases the water permeability and flexibility of the structure, but also helps to retain moisture in the body of the structure for a long time. This creates good conditions for the germination of grasses and shrubs on the slopes of the structure. Geomats are environmentally friendly artificial materials that do not interfere with the natural environment.
Подпорные стенки из гибких тюфяков и плит наиболее эффективно могут быть использованы для инженерной защиты прибрежных зон от возможных обрушений и размыва на равнинных и предгорных, труднодоступных участках, когда высота прибрежного обрушаемого откоса не превышает 10-15 метров.Retaining walls made of flexible mattresses and slabs can be most effectively used for engineering protection of coastal zones from possible collapse and erosion in flat and foothill, hard-to-reach areas, when the height of the coastal collapse slope does not exceed 10-15 meters.
Таким образом, предлагаемые подпорные стенки армогрунтовой конструкции, по сравнению с прототипом, обеспечивают надежную защиту прибрежным зонам на их предгорных и равнинных участках, где возможны размывы русла и обрушения грунтовых откосов, при этом они будут превращаться в природоохранные конструкции, которое помогает развитию природы и включаются в экосистему территории.Thus, the proposed retaining walls of the reinforced soil structure, in comparison with the prototype, provide reliable protection for coastal zones in their foothill and flat areas, where erosion of the channel and collapse of soil slopes are possible, while they will turn into environmental structures that help the development of nature and turn on into the ecosystem of the area.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2801714C1 true RU2801714C1 (en) | 2023-08-15 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482244C2 (en) * | 2011-08-15 | 2013-05-20 | Сергей Андреевич Путивский | Method for reinforcement of soil |
JP2014025333A (en) * | 2012-06-22 | 2014-02-06 | Hirose & Co Ltd | Gabion earthquake strengthening method and aseismatic reinforcing structure |
RU2582813C1 (en) * | 2015-03-25 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВПО КБГАУ) | Landslide protection structure of biopositive design |
RU2645334C2 (en) * | 2016-05-23 | 2018-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова" (ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ) | Method of erecting retaining walls for protection of zones of river banks from caving and erosion |
RU188961U1 (en) * | 2019-02-04 | 2019-04-30 | Андрей Николаевич Путивский | Knot of connection of a cloth of a geogrid with a grid of gabionny designs |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482244C2 (en) * | 2011-08-15 | 2013-05-20 | Сергей Андреевич Путивский | Method for reinforcement of soil |
JP2014025333A (en) * | 2012-06-22 | 2014-02-06 | Hirose & Co Ltd | Gabion earthquake strengthening method and aseismatic reinforcing structure |
RU2582813C1 (en) * | 2015-03-25 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВПО КБГАУ) | Landslide protection structure of biopositive design |
RU2645334C2 (en) * | 2016-05-23 | 2018-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова" (ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ) | Method of erecting retaining walls for protection of zones of river banks from caving and erosion |
RU188961U1 (en) * | 2019-02-04 | 2019-04-30 | Андрей Николаевич Путивский | Knot of connection of a cloth of a geogrid with a grid of gabionny designs |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5697736A (en) | Seawalls and shoreline reinforcement systems | |
US7708495B1 (en) | Levee system | |
AU2016221315B2 (en) | A retaining wall method of precast block to prevent landslide | |
RU2432431C2 (en) | Long-length device for marine and river hydraulic facilities and method of its manufacturing | |
RU72989U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING INDUSTRIAL AREAS FROM FLOODING, STRAIN WATER AND SPRING FLOOD | |
RU2582814C1 (en) | Method for construction of landslide protection structure of biopositive | |
CN110306565A (en) | A kind of Road ecology slope protection system and construction method | |
RU2319805C2 (en) | Method for bio-positive spur dike erection | |
CN111455943B (en) | Construction method of anti-scouring drainage groove of barrier lake | |
RU2582813C1 (en) | Landslide protection structure of biopositive design | |
RU2801714C1 (en) | Retaining wall of reinforced soil structure to protect coastal zones from collapse and erosion | |
CN210216318U (en) | Ecological river course side slope protective structure | |
RU2321702C2 (en) | Combined slope consolidation device | |
RU2800918C1 (en) | Method for construction of retaining wall of armor ground design using flexible mattresses and slabs | |
RU2801750C1 (en) | Method for erecting a retaining wall of a combined structure to protect coastal zones from erosion | |
KR20050115211A (en) | Environmental vegetation mats and establishment method of environmental vegetation mats | |
KR101097055B1 (en) | Debris barrier and plastering between rafters constructed by the cast iron panel and method of debris barrier | |
CN215593889U (en) | Ecological revetment structure suitable for urban river | |
CN109355990B (en) | Ultra-fine sand roadbed structure for hydraulic filling in low-lying marsh areas | |
RU2800958C1 (en) | Combined retaining wall | |
RU2685192C1 (en) | Gabion mattress with flexible construction | |
CN113789755A (en) | Ecological gabion cell revetment structure and construction method thereof | |
RU2614072C1 (en) | Combined drainage of earthworks | |
RU2601818C1 (en) | Erection method of combined drainage earth structures | |
RU2204649C2 (en) | Bank-protecting facility |