УДК 625

Особенности применения конструкций из габионов при строительстве транспортной инфраструктуры

Калын Дмитрий Георгиевич – студент Красноярского института железнодорожного транспорта

Научный руководитель Преснов Олег Михайлович – кандидат технических наук, доцент Красноярского института железнодорожного транспорта

Аннотация: В данной статье рассматриваются особенности применения габионных конструкций в строительстве дорожной инфраструктуры, их преимущества и недостатки, а также технология монтажа и обслуживания.

Ключевые слова: строительство, габионы, сетчатые конструкции, укрепление, прочность, транспорт, дорожное строительство.

Строительство дорожной инфраструктуры требует применения различных материалов и конструкций, обеспечивающих безопасность и надежность дорожных сооружений. В последние десятилетия в дорожном строительстве все большую популярность приобретает использование габионов как эффективного материала для создания дорожных опор, защитных стен и других элементов зданий.

Габионы представляют собой сетчатые конструкции, наполненные камнями или щебнем и образующие прочную и практичную оболочку. Габионные конструкции могут использоваться для укрепления склонов, берегов рек, устройства развязок, в качестве опор мостов, а также для создания зеленых насаждений и озеленения пешеходных зон [1].

Одним из главных преимуществ габионных конструкций является их прочность и устойчивость к различным воздействиям. Благодаря своей структуре они способны выдерживать большие нагрузки и устойчивы к воде, ветру и другим природным факторам. Это делает их идеальным выбором для использования в дорожном строительстве, где требуется надежная защита от повреждений.

Габионные конструкции также отличаются высокой экологичностью. Они изготовлены из металлической сетки, которая позволяет воде и воздуху свободно циркулировать через них, что способствует сохранению природной среды. Кроме того, использование камней в качестве наполнителя позволяет габионам естественно вписаться в окружающий ландшафт.

Еще одним преимуществом габионных конструкций является их относительная простота монтажа. По сравнению с традиционными методами строительства они требуют минимального количества оборудования и времени на монтаж, что позволяет существенно снизить затраты на дорожное строительство [2].

Они могут иметь различную форму и размеры, что позволяет адаптировать их к конкретным условиям производства. Также габионы просты в монтаже и обладают высокой устойчивостью к современным механическим нагрузкам.

Габионные конструкции бывают коробчатыми, матрасно-тюфячными и цилиндрическими.

Коробчатые габионные конструкции используются для укрепления берегов рек, озер и морских побережий, а также для создания несущих стен и ограждений.

Матрасные габионы используются для укрепления откосов, облицовки каналов водопропускных труб и предотвращения эрозии почвы.

Цилиндрические габионы представляют собой конструкции цилиндрической формы, которые используются для защиты от размыва береговой линии, а также для создания транспортных развязок и стабилизации дорожной инфраструктуры.

Проектирование габионных конструкций начинается с анализа природных и техногенных факторов, которые могут вызвать разрушение конструкций в процессе эксплуатации на автомобильной дороге.

При проектировании габионных конструкций важно учитывать два их основных свойства: гибкость объемных сетчатых каркасов и проницаемость ячеистых конструкций. Их гибкость позволяет им адаптироваться к деформациям, исключая необходимость установки компенсаторов, и повышает работоспособность при динамических воздействиях, в том числе сейсмических. Проходимость обеспечивается за счет ручной укладки каменных материалов, что позволяет избежать гидростатических нагрузок и снижает затраты на установку обратного фильтра.

Однако со временем габионные конструкции могут накапливать частицы грунта, что увеличивает прочность, но снижает проницаемость. В таких случаях необходимо предусмотреть соответствующие дренажные мероприятия во избежание выхода грунтовых вод на переднюю кромку габионной конструкции [3].

Монтаж предлагаемой габионной конструкции происходит следующим образом. В земле делают углубления, в которые с шагом 5 м устанавливают решетчатые каркасы из стволов диаметром 30 см и длиной 4 м. Затем каркасы заполняются натуральным камнем до уровня поверхности земли. Горизонтальные и вертикальные ряды габионов формируют в виде коробов длиной 3 м, шириной 1 м и высотой 1 м из металлического сетчатого каркаса и наполнителя. Для этого на стволах формируют габионы с отверстиями, а между ними устанавливают Т-образные габионы с диафрагмой. Стенки каркасов габионных конструкций соединяются со стволом с помощью связей в перпендикулярных направлениях, а концы связей закрепляются в каркасах габионов и стволе. Ступенчатые боковые стенки габионов соединяются между собой вязальной проволокой. В результате получается габионная конструкция, обеспечивающая большую устойчивость в горизонтальном и вертикальном направлениях и образующая пространственно неизменяемую систему [4].

Кроме того, для сохранения их функциональности и долговечности особое внимание следует уделять обслуживанию и техническому уходу конструкций.

Первым шагом в обслуживании габионов является оценка их текущего состояния. Сюда входит проверка на наличие повреждений, износа, коррозии и стабильности. Регулярные проверки позволяют выявить проблемы на ранней стадии и принять меры по их устранению.

Пыль, грязь и другие загрязнения могут накапливаться внутри габионов и в конечном итоге снижать их прочность и долговечность. Регулярная чистка и уход помогут предотвратить этот процесс. Необходимо удалить растительность, водоросли, пыль и другие загрязнения, а также устранить скопления мусора или обломков внутри габионов [5].

Габионы, состоящие из металлической сетки, подвержены риску коррозии, особенно в условиях повышенной влажности. Для защиты от коррозии необходимо регулярно проверять и обрабатывать поверхность сетки антикоррозионными средствами. Это способствует увеличению срока службы габионов.

В процессе эксплуатации габионов могут возникнуть дефекты, такие как провисание, деформация или частичное разрушение. При обнаружении таких проблем необходимо устранить их с использованием специализированных методов и материалов, чтобы предотвратить дальнейшее развитие повреждений [6].

Таким образом, использование габионных конструкций при строительстве дорожной инфраструктуры является эффективным и перспективным методом, обеспечивающим устойчивость и долговечность дорожных конструкций. Для достижения оптимальных результатов важно учитывать технические характеристики материала, его преимущества и недостатки, а также исследования и практический опыт использования габионов.

Список литературы

1. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. – Введ. 20.05.2011. – Москва : ОАО «НИЦ Строительство», 2011. – 166 с.
2. Иванов И.А. Технология применения габионов в современном строительстве. Учебно-практическое пособие. / И.А. Иванов. – М.: Инфра-Инженерия, 2016. – 196 с.
3. ОДМ 218.2.049–2015 «Рекомендации по проектированию и строительству габионных конструкций на автомобильных дорогах», Москва, 2015. – 103 с.
4. Патент на полезную модель №188706 «Конструкция из габионов», Преснов О.М, Высокинский Н.Д.
5. Методические рекомендации по применению габионных конструкций в дорожно-мостовом строительстве. Под общ. ред. Б.Ф. Перевозникова / ООО «Организатор». ФГУП «Союздорпроект». – М., 2001. – 267 с.
6. Бадоян Н.Ш., Щепетева Л.С., Пугин К.Г. Обоснование применения габионных конструкций для создания барьерных ограждений при строительстве автомобильных дорог // Интернет-журнал «Транспортные сооружения», 2019 № 2, Том 6.