ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данная разработка явилась результатом выполнения научно-технической работы.

Габионы, матрасы и металлические сетки двойного кручения используемые для крепления гидротехнических сооружений, обладают неоспоримыми преимуществами - это высокое качество укладки со способностью сливаться с окружающим ландшафтом, довольно низкая стоимость,,~ длительные сроки эксплуатации и обеспечение экологической безопасности. Эти сооружения не нарушают режим фильтрации вод, имеют способность оседать при подмыве или просадке грунта, благоприятствуют естественному росту растительности, как травяной, так и древовидной, типичной для влажных зон, отчего еще более укрепляются габионные сооружения.

Высокие, размытые берега, производят незначительное количество биомассы, из за малых взаимообменов с течением воды. Защищенный берег, на котором растительность может вновь расти естественным путем, производит повышенное количество биомассы. Это благоприятствует формированию мельчайших организмов, которые являются важными элементами для естественного функционирования биоценозных систем, для поддержания питательной базы для водной фауны.

Конструкции из габионов или облицовки из матрасов представляют собой, на начальном этапе эксплуатации, инородное тело, которое благодаря своей стойкости, выполняет роль защиты. В дальнейшем, в процессе осаждения на них частиц грунта происходит рост и развитие растительности. По данным СибНИИГиМа в зависимости от географического положения регионов, а также в зависимости от вида местной растительности, естественное зарастание происходит в течении 10-15 лет. Чтобы ускорить этот процесс, возможно сразу после постройки сооружения производить засев травами или высаживать кустарник. По данным Львовгипроводхоза для этих целей наиболее подходит ивняк или облепиха, которые достигают 1-2 м. высоты через 2-3 года. Кроме того, во влажной и прохладной среде идет интенсивное развитие облепихи корневая система, которой создает армированную структуру грунта.

Надежность габионного сооружения, прежде всего, лимитируется прочностью сетки двойного кручения - способностью ее к деформации в случае просадки грунта или промыва, устойчивостью к раскручиванию, а также стойкости к коррозии.

Проведенные исследования (СибНИИГиМ) показали, что при эксплуатации габионного сооружения при скорости потока 6 м/сек. и содержанию в воде 20 г/л. взвешенных частиц и качестве оцинковки проволоки диаметром 3 мм. 135 г/м ² в местах соприкосновения проволоки с потоком частиц оцинковка теряется за 3-4 года (рис.1). Из этого следует, что в этих условиях укладывать камень нужно таким образом, чтобы он выступал за габионное сооружение на 3-5 см. и тем самым препятствовало прямому соприкосновению взвешанных частиц с проволокой, что увеличивает стойкость цинкового покрытия вдвое.

В надводной части цинк в проволоке габионного сооружения также подвергается износу, но менее интенсивно чем в подводной, потери цинка определялись объемно-газометрическим методом в смеси серной и соляной кислоты в объеме 100 ~ 34 по формуле:

m=929xv

dl

где:v- среднеарифметическое значение объема водороса, см ³;d- диаметр проволоки, мм.;l- длина образца, мм.

На (рис2) показан процесс отслоения цинка на 1 см. скрутки в течении 7 лет (срок наблюдения). Как видно из графика, отслоение наступает на 3-4 год и после 5- 6 года новых разрывов не наступает. В местах скрутки проволок при ее изготовлении происходит напряжение (наклеп), которое теряется на 5-6 год и далее процесс стабилизируется.

Крепление габионами перепадов, мостовых переходов, быстротоков, устьевой части магистральных каналов и других гидротехнических сооружений характеризуется не только экологическими, техническими и другими преимуществами, но и чисто экономическими.

Для сравнения взято крепление мостового перехода, построенного в 1998г. Ранее предполагалось крепление каменной наброской, как наиболее экономичное, по сравнению с креплением железобетонными плитами. После сравнительного анализа различных типов крепления было установлено, что наиболее экономичным будет крепление на основе изделий из сетки двойного кручения.

После детального анализа гидрологических условий и существующих рекомендаций и нормативных документов по устройству каменной наброски, сделаны следующие выводы.

При данной скорости 3,97 м/сек и глубине потока до 4,3м (при половодье) укрепление каменной наброской будет работать на пределе своих возможностей. Обычно, каменную наброску применяют до скоростей 2,5-3,0 м/сек (габионы при скоростях до 4-6м/сек)

При скорости течения 3,97 м/сек требуемый размер камня в каменной наброске составляет 0,6-0,94 м при заложении откосов 1:1,5 (меньшие значения получены при расчете по формулам ПМП-91, большие- по Рекомендациям ЦНИИС 1979 года).

Камень таких размеров, образующий в наброске большие щели, рекомендуется укладывать в укрепление методом мощения (без расклинки, но с подбором лица).

При требуемом для укрепления размере камня д _к = 0,6м толщина каменной наброски должна составлять: Зd _r=1,8 (не менее трех слоев). Произведенное сравнение двух вариантов укрепления (каменная наброска и габионы) по стоимости в базовой цене 1984 года. Стоимость укрепления каменной наброской составляет 4306руб. за 100 кв.м. стоимость укрепления габионами 1751 руб. за 100кв.м. При устройстве габионов расходуется примерно в три раза меньше камня и это оказывает решающее влияние на стоимость укрепления.

Таким образом, укрепление габионами в данных условиях предпочтительнее как по стоимости, так и по надежности его работы при больших скоростях течения. При расчете стоимости укрепления принималась транспортировка камня на расстояние 11 км.

Сравнительный анализ крепления откосов каменной наброской и габионами показал, что крепление габионами экономически более выгодно по затратам труда, срокам работ, по стоимости, применяемым механизмам, лучшим товарным видом и качеством работ.

Таблица 1.

Сметная стоимость крепления мостового перехода (100 м ²)