способ защиты берегового откоса от разрушения

Формула изобретения

1. Способ защиты берегового откоса от разрушения, включающий устройство в теле массива откоса дренажных элементов для понижения уровня грунтовых вод и исключения внешней суффозии грунта, отличающийся тем, что дренажные элементы выполняют из промежуточных и тупиковых звеньев в один или несколько ярусов, а каждое звено устраивают состоящим из рабочей и отводящей частей, причем сначала осуществляют на откосе обустройство порталов, от которых в глубь грунтового массива устраивают отводящие части дренажного элемента с уклоном в сторону реки, обеспечивающим по ним отвод воды самотеком, затем от конца каждой отводящей части сооружают вдоль уреза реки (против и по ее течению) рабочие части звеньев так, чтобы они образовали единый дренажный элемент, включающий, в том числе, и крайние тупиковые звенья, а от каждого портала устраивают вниз по склону откоса открытые отводящие лотки для организованного отвода грунтовых вод от дренажного элемента в реку, причем при выполнении дренажных элементов в несколько ярусов их устраивают, начиная с самого верхнего.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что от поверхности откоса до рабочих частей дренажного элемента устраивают вертикальные прорези, которые заполняют крупнопористым материалом, например, щебнем или горной массой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для разработки природоохранных мероприятий и обеспечения и(или) повышения устойчивости берегового откоса рек, озер, других водоемов.

Цель изобретения - защита берегового откоса от разрушения путем повышения его устойчивости за счет снижения уровня грунтовых вод в массиве откоса и исключения суффозии грунта в приурезовой зоне откоса.

Известен способ защиты берегового откоса от разрушения /RU, патент №2075570, МКИ 6 Е 02 В 3/02, 1997 - аналог/ [1] за счет повышения его устойчивости. Сущность способа заключается в выполнении углубления в грунте основания приурезовой зоны водоема и укладки в него армирующего элемента с посадочным материалом и почвой.

Недостаток этого известного способа в том, что он предотвращает разрушение берегового откоса лишь в приурезовой зоне и не обеспечивает защиту откоса по всей его высоте. Вместе с тем, наиболее опасными с точки зрения разрушения и схода части откоса в водоем являются зоны средней и верхней частей берегового склона.

Недостатком также является то, что способ не учитывает тенденцию повышения уровня грунтовых вод в теле берегового откоса, особенно вблизи городов, из-за проявления антропогенного воздействия, в частности, за счет утечек из водопроводных и канализационных систем, развития предприятий инфраструктуры, увеличения числа моек для автотранспорта, увеличение поверхностного стока с территории города и его негативного воздействия на откос из-за роста площадок, покрытых асфальтом или бетоном. Вместе с тем, повышение уровня грунтовых вод значительно снижает устойчивость берегового откоса и может привести к оползневым явлениям.

Кроме того, этот способ имеет ограниченную область применения - а именно только для пологих склонов и только для нескальных грунтов, т.к. предполагает выполнение работ по углублению грунта основания приурезовой зоны водоема. Такие работы для крутого берега повысят опасность обрушения вышерасположенной зоны берегового откоса.

Известен также способ защиты откоса от разрушения путем повышения его устойчивости за счет снижения уровня грунтовых вод в массиве откоса, включающий укладку дренажных элементов в виде труб в тело откоса /рис. 6.12, Гидротехнические сооружения/Г.В.Железняков, Ю.А.Ибад-заде, П.Л.Иванов и др./Под общ. ред. В.П.Недриги. - М.: Стройиздат, 1983 г. - 543 с., ил. - прототип/ [2].

Недостаток способа, принятого за прототип в том, что он может быть применен только для откосов из нескальных грунтов. Кроме этого, дренажные элементы укладываются в тело будущего откоса в первую очередь, т.е. до устройства самого откоса. И только после укладки дренажных элементов устраивается (насыпается) откос.

Недостатком способа является также невозможность его применения на откосах, обустроенных или занятых жилыми постройками, т.к. приведет к их разрушению.

Кроме того, для извлечения воды из дренажных колодцев, в которые вода поступает из дренажных элементов, может потребоваться устройство насосной станции. Это в свою очередь приведет к отчуждению дополнительной территории и удорожанию применения способа, а также к усложнению эксплуатации системы.

Цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить достижение следующего технического результата: защиту берегового откоса от разрушения путем повышения его устойчивости за счет снижения уровня грунтовых вод в массиве откоса и исключения суффозии грунта в приурезовой зоне откоса.

Указанный технический результат при осуществлении предлагаемого способа достигается тем, что в известном способе, включающем устройство в теле массива откоса дренажных элементов, последние выполняются из промежуточных и тупиковых звеньев в один или несколько ярусов, а каждое звено устраивается состоящим из рабочей и отводящей частей, причем сначала осуществляется на откосе обустройство порталов, от которых в глубь грунтового массива устраиваются отводящие части дренажного элемента с уклоном в сторону реки, обеспечивающим по ним отвод воды самотеком, затем от конца каждой отводящей части сооружаются вдоль уреза реки (против и по ее течению) рабочие части звеньев так, чтобы они образовали единый дренажный элемент, включающий, в том числе, и крайние тупиковые звенья, а от каждого портала устраиваются вниз по склону откоса открытые отводящие лотки для организованного отвода грунтовых вод от дренажного элемента в реку, причем при выполнении дренажных элементов в несколько ярусов их устраивают, начиная с самого верхнего.

Для усиления эффекта по снижению уровня грунтовых вод в массиве откоса и полного перехвата грунтовых вод дополнительно от поверхности откоса до рабочих частей дренажного элемента могут устраиваться вертикальные прорези с заполнением крупнопористым фильтрующим материалом, например, щебнем или горной массой. По устраиваемым прорезям грунтовые воды фильтруют вниз в дренажные элементы и далее организованно отводятся лотками в реку.

Эффект от предлагаемого способа заключается в защите берегового откоса от разрушения путем повышения его устойчивости за счет снижения уровня грунтовых вод в массиве откоса и исключения суффозии грунта в приурезовой зоне откоса, что обеспечит эффективную охрану природной среды в зоне берегового откоса, снижение опасности загрязнения реки или другого водоема вследствие возможного оползня. В случае размещения на откосе производственных или жилых зданий исключается опасность их разрушения.

На фиг.1 изображена схема откоса с дренажными элементами.

На фиг.2 - поперечный разрез берегового откоса.

Вдоль реки 1 в теле берегового откоса 2 для понижения уровня грунтовых вод и исключения суффозии грунта устраиваются дренажные элементы 3, которые выполняются из промежуточных 4 и тупиковых 5 звеньев в один или несколько ярусов. Каждое звено 4 и 5 устраивается состоящим из рабочих частей параллельно урезу воды и отводящих частей 6, перпендикулярно урезу воды. Сначала осуществляется на откосе обустройство порталов 7, от которых в глубь грунтового массива выполняются отводящие части 6 дренажного элемента 3 с уклоном в сторону реки 1, обеспечивающим по ним отвод воды самотеком. Затем от конца каждой отводящей части 6 выполняются вдоль уреза реки 1 (против и по ее течению) рабочие части звеньев 4 и 5 так, чтобы они образовали единый дренажный элемент 3, включающий, в том числе, и крайние тупиковые звенья 5. После этого от каждого портала 7 устраиваются вниз по склону откоса 2 открытые отводящие лотки 8 для организованного отвода грунтовых вод от дренажного элемента 3 в реку 1. Если дренажные элементы 3 выполняются в несколько ярусов, то их устройство начинают с самого верхнего.

Для усиления эффекта по снижению уровня грунтовых вод в массиве откоса 2 и полного перехвата грунтовых вод дополнительно от поверхности откоса 2 до рабочих частей 4 и 5 дренажного элемента 3 могут устраиваться вертикальные прорези 9 с заполнением крупнопористым фильтрующим материалом, например, щебнем или горной массой. По устраиваемым прорезям 9 грунтовые воды фильтруют вниз в дренажные элементы 3 и далее организованно отводятся лотками 8 в реку 1.

При использовании способа поток воды, фильтрующийся в теле берегового откоса 2, попадает в рабочие 4 и тупиковые 5 части дренажных элементов 3. Далее вода самотеком попадает в отводящие части 6 и, пройдя портал 7, поступает в отводящий лоток 8. По лотку 8 вода организованно отводится в реку 1.

Вследствие этого уровень грунтовых вод в береговом откосе понижается. Поскольку сцепление частиц грунта в сухом состоянии выше, чем в водонасыщенном, то устойчивость откоса за счет использования способа повысится.

Кроме этого, способ предотвратит выход профильтровавшихся вод на поверхность откоса в приурезовой зоне, что позволит исключить суффозию грунта в береговом откосе.

Источники информации

1. Патент №2075570, RU, МКИ 6 Е 02 В 3/02. Способ инженерно-биологической защиты берега от размыва/ЗАО "Ренессанс-Экология", Специализированное НПО "Балтберегозащита", заявка № 94004517/15; заявлено от 08.02.94; опубл. 20.03.97. Бюл. №8.

2. Гидротехнические сооружения/Г.В.Железняков, Ю.А.Ибад-заде, П.Л.Иванов и др./Под общ. ред. В.П.Недриги. - М.: Стройиздат, 1983 г. - 543 с., ил.