Дом на склоне: фундаменты и подпорные стены. Взгляд геотехника

Ну а тему можно и продолжить, дальнейшим рассказом о противоэрозионных мероприятиях.
Инженерная защита территорий от эрозионных процессов включает выполнение соответствующих мероприятий и устройство инженерных сооружений. К противоэрозионным мероприятиям инженерной защиты следует относить:
- биологические типы укреплений;
- планировку территорий и водоотводные мероприятия.
Говоря проще - из того, что описано выше, есть понимание, что для склона хорошо, и что для склона плохо.
Хорошо для него, когда он прочный, устойчивый, покрыт растительностью.
А плохо для него - это бесконтрольно текущая по нему вода.

Вот с этих позиций и назначаются противоэрозионные мероприятия.

 

Противоэрозионные мероприятия - это два больших и важных дела. Первое дело можно описать так - сделать все возможное для того, чтобы на склоне росли нужные растения - многолетние травы, древесные растения (кустарники, деревья, лианы и т. д.). Какие именно - зависит от местности, климата, почвы - да и желания живущих там людей.
К примеру, при посеве многолетних трав к числу наиболее эффективных относятся следующие травы: овсяница луговая, овсяница красная и ампле, райграс пастбищный и райграс многоукосный, мятлик луговой, мятлик обыкновенный, полевица белая, полевица обыкновенная, полевица побегоносная, тимофеевка. Но сказать точно, что там у вас вырастет лучше всего - скажут ботаники, а не геотехники.

То же самое можно сказать про древесные растения, в качестве которых используются в первую
очередь быстрорастущие, быстроукореняющиеся и корнеотпрысковые породы (акация белая, аморфа, айва обыкновенная, барбарис, бирючина, боярышник, бузина красная, вишня степная, береза обыкновенная, жимолость обыкновенная, ирга обыкновенная, ирга остролистная, ива пурпурная, калина,
клен татарский, лох узколистный, облепиха, сирень, скумпия, смородина золотистая, терн, черемуха поздняя, шиповник, яблоня дикая и т. д.).

 

А вот про второе дело, которое называется "Планировка территорий и водоотводные мероприятия", стоит рассказать подробней. Там есть много приемов, которые зависят от грунтов, слагающих склоны, и от высоты этих склонов. Например, сравнительно невысокие (до 12-15 метров) склоны можно и уположить, то есть произвести изменение рельефа посредством уменьшения угла наклона их поверхности (уположения).
Но главное, все таки - это вода. Поэтому, для грамотной противоэрозионной защиты склона необходимо сделать три расчета:
- определение объема стока к водоотводным устройствам водосборного бассейна;
- выбор вида, размеров и местоположения водоотводного устройства;
- назначение продольного уклона и скорости течения воды, исключающих возможность заиливания или размыва русла при принятом типе укрепления откосов и дна.

Простыми словами - сколько стечет водички, по каким подготовленным дорожкам (лоткам, каналам, трубам и т. п.) водичка побежит и с какой скоростью.

Эти расчеты называются гидравлическими.

 

Немного личного мнения. Геопластика, которую описываю здесь, это тоже наука, как и строительство в целом. А наука, во первых, не признает аргументов типа " да у меня склон никуда не денется", к науке не относятся высказывания типа "да надо бы что подешевле, чтоб не размывало...а какие там будут потоки - мы не считали".
Собственно, любой серьезный процесс, и строительство не исключение - сводится к расчетам, решениям уравнений со множеством переменных. Это относится и к гидравлическим расчетам тоже.
Но вот методы решения - скакнули далеко вперед. Это значит, что смоделировать и рассчитать склон, и текущую по нему воду - можно с абсолютной точностью, и с такой же точностью смоделировать и задать параметры водоотводных устройств водосборного бассейна.

 

Конечно, совершенно не нужно в большинстве простых случаев - искать гидрологов и создавать трехмерные модели водных потоков. Главное - понимать принцип - что надо умножить площадь живого сечения потока на скорость. Скорость определить по плывущей щепке, а площадь по геометрии русла.
Подробно методика изложена в СП 425.1325800.2018 ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ТЕРРИТОРИЙ ОТ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ Правила проектирования, в пункте 8.
Там же приведены специфические данные, например Расчетная интенсивность дождя

и Значения коэффициента впитывания грунтов

и Допускаемые (неразмывающие) скорости

Надо заметить, что эта методика не единственная.
Поэтому, для более глубокого понимания всех нюансов, помощи именно в этих вопросах - существует целый раздел Водоотведение, ливневка и дренаж
а там - вот эта тема. К огромному сожалению - автор темы умер пару лет назад. Мне довелось несколько раз обращаться к нему за консультациями, это был профессионал высочайшего уровня.

 

Теперь обзорно по поводу геоматов, биоматов, георешеток, геодрен и прочих современных материалов.
Геоматы, биоматы, георешетки - образно говоря - это искусственная прочная "шкурка", прикрывающая наиболее уязвимые места Вашего склона.
У каждого из вышеперечисленных геосинтетических материалов - есть свои оптимальные области применения, и говорить, что вот этот лучше, а вон тот тип геоматериалов - хуже, будет совершенно неверно.
Принцип работы - тоже свой у каждого типа геоматериалов.
Например, что такое геомат?
Это трехмерная панель из волокон полипропилена. Она представляет собой ворсистый коврик из полипропиленовых нитей диаметром 0,65 мм. Также бывает геомат, армированный сеткой двойного кручения, либо тканной георешеткой с высокими прочностными характеристиками

 

А к примеру, объемная георешетка - это на самом деле целый "пирог", который включает в себя:

- дренирующую прослойку из рулонного геосинтетического нетканого материала, уложенного на уплотненный слой грунта;
- объемный модуль - вот ее и называют георешеткой;
- заполнитель (растительный грунт с посевом семян; грунт, обработанный вяжущим; щебень; торфопесчаная смесь);
- монтажные анкеры;
- несущие анкеры;
- разделительную фильтрующую прослойку из геосинтетических материалов (при необходимости);
- упорную конструкцию (при необходимости).

И понятно, что в каждом конкретном случае "рецепт" этого "пирога" будет свой.

 

Поэтому люди, далекие от всех этих премудростей - удивляются:
- "вон на том склоне у дороги маты расстилают и травкой засевают, а на этом склоне растягивают объемную георешетку и засыпают ее щебнем..."
Собственно, цель написанного в этом разделе - дать понимание, что сход размывающих потоков может быть разным в разных местах, склон может быть разным по уклону, по своему сложению, по общей и местной устойчивости, по степени освещенности солнцем и т. д. - это важно.

 

Есть еще такие штуки, как геодрены. Они также бывают разными.
Согласно классификации ГОСТ Р 55028 геодрены относятся к комбинированным геосинтетическим материалам, состоящим из дренажного ядра из геосинтетических материалов разных видов, формирующего объемную структуру, и расположенных над и под дренажным ядром слоев фильтра из нетканого геотекстильного материала. Дренажное ядро обеспечивает повышенную водопроницаемость в плоскости геодрены, фильтр – отсутствие (ограничение) кольматации геодрены частицами окружающего грунта.

Достаточно хорошо вопросы применения геодрен рассмотрены в ОДМ 218.3.049-2015 Методические рекомендации по применению многослойных композиционных дренирующих материалов (геодрен) для осушения и усиления дорожных конструкций при строительстве и реконструкции автомобильных дорог .

 

И совсем немного о габионах, точнее - о матрацах Рено.
Габионные конструкции применяют в качестве противоэрозионного крепления, противоразмывного фартука в берегозащитных сооружениях. Они служат для облицовки каналов в водопропускных и водоотводных сооружениях.
Все вышеперечисленное прекрасно иллюстрирует эта фотография, вид с которой знаком всем, кто въезжал в Крым по мосту, вид на керченский берег у Белого мыса (Ак-Бурун).

 

Подытоживая про защиту склона от эрозии:
1. Это в первую очередь взятие под контроль водных потоков, стекающих по склону.
2. Это упрочнение и защита поверхности склона.
3. Это комбинации способностей самой природы (биологические типы укреплений) и инженерно-строительных решений и технологий (планировка территорий и водоотводные мероприятия).
4. В каждом конкретном случае/регионе/склоне - комбинация будет своя. И подбирать эту комбинацию нужно по принципу необходимой достаточности.

Когда в разработке решений по созданию и организации защиты склона участвуют специалисты разных профилей - это позволяет выработать оптимальные решения.
На фото - результат такой комплексной работы вдоль вновь построенной автодороги - оценка устойчивости склона в ходе геотехнических расчетов, уполаживание, организация водоотвода, засев трав и посадка деревьев. Огромнейшую роль на этом объекте - сыграли специалисты биологи, дендрологи, гидрологи.

 

Интересующимся, думаю, будет интересно увидеть геологические процессы, описанные в этой теме, так сказать, "воочию".

 

@SkayUoker74, Добрый день! После темы о грунтовых подушках, решил пересмотреть все ваши темы. И таки нашел свою. Имеется участок на не большом склоне, перепад 1 метр на 20 метров. Высокий УГВ. Стрелками обозначил направление уклона. Так же на по участку проходит дренажная канава, за домом. Данные по грунтам, пока только из одного шурфа и то не полные. Сверху 1 метр пылеватого рыхлого водонасыщенного песка, дальше песок средний, мощность слоя не известна, т. к. на 1.5 метрах появилась вода и копать стало не возможно. Ну и предположительно где-то глубже находится глина (водоупор).
Со слов соседа, склон движется, что вполне логично, учитывая пылеватый песок.
Меня интересует, как правильно сделать водоотведение со стороны дороги. Хотел воспользоваться таким ,дренаж совместить с забором. Но есть сомнения, что поплывет такая конструкция в моих условиях Понимаю, что лучший выход, обычная нагорная канава, но расстояние между домом и дорогой всего 4 метра. Хотелось бы услышать ваше мнение о возможных решениях.

 

Сомнения вполне обоснованные, учитывая пылеватые рыхлые водонасыщенные пески, все верно.
Вот по возможным решениям - проектирование водоотведения у нас процесс, который ведет отдельная группа смежников, я по сравнению с ними - мальчишка. Может, в разделе про водоотведение дадут оригинальное решение, мне чего-то в голову не приходит ничего умнее той же нагорной канавы...

 

Возможно самое простое решение и будет самым правильным. Мне подсказали, что вы сильны в подпорных стенах Возможно как-то укрепить берега канавы, чтобы не делать замену моего пылеватого песочка? Была идея использовать бетонные лотки, но их так же нужно как то удерживать. Сваи?