Если вам вдруг захотелось укрепить амфитеатр

В первую очередь учитывается величина уклона. При маленьких и средних уклонах – до 8% — можно укрепить склон растениями вертикального и горизонтального действия, а также деревьями. Во многом укреплению наклонных поверхностей участка способствуют растения с развитой корневой системой, которые можно специально высадить в ячейках укрепляющих конструкций. Корневая система растений, переплетаясь с крепежом и конструкцией укрепителя, усиливает почву, препятствует ее эрозии и оползневым процессам.

В зависимости от назначения склона используются различные системы укрепления.

При уклонах выше среднего – то есть от 8%, до 15% — обычно применяют искусственные конструкции в виде биоматов, газонных решеток, геосеток. Больший уклон предполагает использование георешеток , габионных конструкций. Но возможно применение и предыдущих систем в случае, если склон несет декоративную функцию. Их соединение увеличивает способность склона выдерживать нагрузки.

Но в некоторых случаях склоны не могут быть засеяны растениями, и тогда их укрепляют при помощи вкопанных в грунт бревен, камней, керамических и бетонных блоков. Георешетки и габионы также могут использоваться в случае глинистых и каменистых склонов при заполнении их бетоном, камнями, галькой.

Все эти методы способствуют закреплению склонов за счет внутреннего армирования, то есть «вживления» каркаса укрепляющей конструкции в слой грунта. Процесс армирования склонов происходит либо за счет укрепительных металлических болтов – анкеров, либо заглублением вглубь поверхности (как у габионов), либо вбитых в склон бревен и вкопанных камней.

Все укрепительные конструкции помимо выполнения своего прямого назначения выполняют еще и роль декора. С их помощью можно создавать самые разные композиции из камней и растений, которые сделают склон не только крепким, но и радующим глаз своей красотой.

Способы укрепления склонов различной крутизны

Для укрепления склонов разного уклона строительная индустрия предлагает разнообразные материалы и конструкции.(прим. Уклон – это падение поверхности, которое рассчитывается отношением разности высоты между двумя точками на местности к расстоянию между этими точками, спроецированными на горизонталь (рис.) или тангенсом угла наклона линии местности к горизонтальной плоскости в данной точке. Например, подъему 15 м на 100 м перемещения по горизонтали соответствует уклон, равный 0,15 (15 %).

Проектирование укрепления крутых склонов можно разбить на стадии:

Расчет общего давления грунта: производят визуально или при помощи инженеров- проектировщиков.

Выбор укрепляющего материала: производят с учетом уклона и общих свойств почвы, в случаях сложных рельефов с осыпными грунтами лучше посоветоваться с инженерами- проектировщиками и строителями.

Определение зоны укрепления и выбор анкерного крепления: производится в зависимости от выбранного укрепителя (см. ниже), если есть вероятность оползней или другие неблагоприятные факторы: сброс воды, подмыв склона и т.д., можно применять комбинированный крепеж, о котором лучше принять решение после обследования грунта инженерами.

(прим.: Анкер – это крепёжная деталь, напоминающая по форме якорь, например, анкерные болты и пр.)

При различных уклонах, даже достаточно больших, в том числе и на склонах с возможностью оползня, применяется способ укрепления поверхности врытыми вглубь горы камнями и бревнами. В случае если по склону стекает вода, следует при помощи специального лотка направить ее в определенное русло, чтобы она не разрушала почву (рис.)

Рис. Пример укрепления разрушающегося склона с помощью керамических блоков: 1 — грунт основания; 2 — песчано-гравийное основание; 3 — камень-лежень; 4 — дерновый слой; 5 — бордюрный камень-лежак; 6 — направление сползания мини-селя; 7 — направление стока воды; 8 — слив излишней селевой воды; 9 — сток воды в водоотводный лоток; 10 -лоток; 11 -бортовой камень; 12 -растения.

В некоторых случаях склон может быть укреплен при помощи камней, врытых в грунт (рис.) Для его укрепления используют врытые вглубь грунта бетонные блоки (рис.)

Удержать почву на склоне помогут также доски и брёвна, врытые поперёк склона, деревянные плашки, вкопанные в землю, и так далее. Выбор конкретного решения зависит как от стиля сада, так и от состояния поверхности и грунта склона.

При защите склонов от оползней и разрушения часто используется геотекстиль. Прочность на сдвиг геотекстиля намного выше, чем у почвы. За счет этого свойства комбинация грунта с геотекстилем выдерживает нагрузку намного больше той, которую выдерживает сам грунт.

Этот материал очень технологичен при проведении работ, что сокращает сроки и затраты.

Геотекстиль – это нетканый материал в рулонах, изготовленный из полипропиленовых и полиэфирных волокон иглопробивным методом. Обладает высокой прочностью и водопроницаемостью, увеличивает несущую способность грунтовых оснований, защищает почвы от мороза, предотвращает смешивание слоев при сходах воды, защищает от эрозии.

Основные свойства геотекстиля:

Не поддается воздействию агрессивной среды, морозоустойчив.

Не образует побочных продуктов.

Не подвержен воздействию грибков и плесени.

Не гниет, не разлагается

Воспринимает большие нагрузки за счет упругости и выполняет функцию армирования (прим. Армирование – это укрепление за счёт внедрения каркаса в слой грунта)

Выдерживает большие растяжения — до 120%

За счет фильтрующей способности исключается попадание грунта в поры ткани

Высокая сопротивляемость механическому воздействию на разрыв и прокалывание.

Легкий и компактный, позволяет уменьшить трудозатраты, транспортные и складские расходы.

Не впитывает воду.

Легко режется ручной и цепной пилой.

Сохраняет проницаемость в грунте даже под давлением и вибрации.

Нетканые геотекстильные материалы используют для усиления склонов с углом наклона до 60 градусов. Длина зоны закрепления анкерами определяется в зависимости от длины склона и его высоты.

Для борьбы с эрозией почвы и оползнями используют геоматы. Геоматы поддерживают растительный покров на откосах и склонах.

Геомат – это полимерный материал, имеющий водопроницаемую структуру. Создается слоями полипропиленовых решеток, наложенных друг на друга и соединенных между собой термическим способом. По своей структуре геомат напоминает своеобразную мочалку с большим количеством пустот.

Структура геомата защищает верхний слой грунта и закрепляет корни проросших сквозь него растений. Корни проросших растений переплетаются с волокнами материала и образуют вместе с ними прочную систему, которая укрепляет верхний слой почвы на откосах и склонах, защищает от гидроэрозии, выветривания и оползней. Есть широкий спектр возможностей, связанных с использованием геоматов: засев травами, а также заполнение конструкций щебнем, битумом.

Геомат применяют даже на крутых откосах. Использование этого материала позволяет озеленять откосы и склоны с углом наклона до 70°. В сочетании с геотекстилями геоматы используются для усиления и повышения несущей способности склонов.

Основные свойства геоматов:

Устойчивы к ультрафиолетовому излучению

Устойчивы к агрессивным средам и воде

Сохраняют свойства при температурах — от -30°С до 100°С

Имеют низкий уровень огнеопасности и низкий уровень задымления

Нетоксичны, можно применять в контакте с питьевой водой – на откосах около родника, например.

Позволяют сохранять натуральный вид ландшафта

Сокращают время и стоимость строительства за счет простоты установки и монтажа, не требующих специальных навыков

Укладка геоматов:

Нижние края геомата должны быть закреплены в нижней анкерной траншее при помощи крепежа (анкеров, нагелей или рогатин).

Проследите, чтобы после крепежа краев, анкерные траншеи засыпали грунтом и уплотнили.

Геоматы засыпают растительным грунтом. Слой засыпки 2-5 см. Проверьте, чтобы вся поверхность геомата была закрыта. Обратите также внимание, что, если есть вероятность схода вод вдоль склона, необходимо произвести засыпку щебнем фракции 2-6 мм,.

Засыпанную почву засевают семенами (Сеять семена лучше всего в начале вегетационного периода растений. Приблизительный расход семян — 40 г на 1 кв.метр поверхности. Две трети семян засеивается на открытые геоматы или на поверхность склона перед укладкой, и одна треть — после засыпки материала растительным грунтом).

При противоэрозионной защите откосов геоматы считаются одним из самых эффективных материалов по технологичности и стоимости конструкции.

Объединенный способ укрепления склона при помощи камней,

скрепленных клеевым геотекстилем.

Камни соединяют пропитанной клеем пористой тканью-геотекстилем, к примеру, тканью «дорнит». Ткань-геотекстиль нарезают на полосы и пропитывают клеем. Использование ткани, пропитанной клеем, в качестве связующего при возведении кладки, технологично и удобно. Свободное ее размещение между слоями камней позволит получить большую поверхность контакта и обеспечивает надежное клеевое соединение. Клей должен обеспечивать гибкое соединение слоев камней, поэтому применяют клеевые полиуритановые композиции.

Схема укрепления склона:

1 — камни, 2- слой ткани, пропитанной клеем.

Геосетка

Для армирования грунта на крутых откосах, и склонах часто применяют геосетку. Геосетка – это сетка с квадратными ячейками, разработанная для строительства на слабых грунтах. Геосетки стеклянные

(из стеклянных нитей) и полиэфирные применяют в качестве армирующих элементов для укрепления склонов.

Обладая высокой жесткостью, геосетка позволяет выдерживать значительные нагрузки при очень низких деформациях. Специальная пропитка обеспечивает устойчивость геосеток к агрессивным воздействиям.

Геосетки для контроля эрозии и укрепления грунта на поверхности укладываются на крутых откосах – при угле наклона до 70°.

Особенности геосетки:

Водопроницаема по всей поверхности.

Не разлагается, экологически безопасна.

Повторяет контур рельефа и создает за счет прорастания растений красивый ландшафт.

Создает естественную среду обитания для растений и насекомых.

Увеличивает устойчивость грунтов и защищает от коррозии.

Дает возможность прорастанию растений, корневая система которых совместно с решеткой укрепляет грунт.

Транспортируется в сложенном состоянии и занимает малый объем.

Легкая в установке.

Не подвержена влиянию агрессивных сред.

Укладка геосеток

При помощи ручных катков или вручную поверхность должна быть выровнена и уплотнена. Проследите за процессом выравнивания.

Рулоны геосетки должны распределить по длине участка работ через расстояние, соответствующее длине полотна в рулоне. Высота геосетки определяется при проектировании и выбирается в зависимости от нагрузки. Стенка ячейки геосетки также будет служить для защиты растений от повреждений и возможного смыва во время осадков

Наиболее популярное средство для борьбы с оползнями и деформацией склонов в настоящее время – это георешетка. Она обеспечивает прочность и стойкость склона, предохраняет почву от эрозии. Установленная на склонах георешетка укрепляет и стабилизирует грунт, предотвращает движение почвы вниз. Укрепление почвы происходит путём замены земляного покрытия: вместо почвы с низкой грузоподъёмностью используется почва с более высокой грузоподъёмностью.

Георешетка – каркасная конструкция, состоящая из полос нетканого водопроницаемого материала — геотекстиля, созданного на основе полиэфирных волокон. Применяется георешетка для защиты строительных грунтов и почвы от эрозийных деформаций в овражистых местностях. Георешетка при растяжении образует устойчивый каркас, который фиксируется на поверхности земли наполнителем. В качестве наполнителя используется песок, бетон, щебень и др. материалы. Наполнение решетки проницаемыми материалами увеличивает устойчивость склонов, а влага в ячейках способствует прорастанию растений. Одним из способов укрепления склонов является использование георешетки, заполненной землей. Применение георешетки даёт возможность озеленить склоны, защитив их от сползания. По отношению к геосетке георешетка – более сильная конструкция.

Георешетка создается из полиэтиленовых лент толщиной 1,5 мм, которые скрепляются в шахматном порядке прочными сварными швами. Материал георешетки нетоксичен, устойчив к ультрафиолетовому излучению, стойкий к агрессивной среде, в том числе к воде любого состава, это позволяет ему сохранять свои характеристики многие годы.Выбор высоты георешетки зависит от нагрузки на склон и материалов-заполнителей, принимается при инженерном проектировании.

Особенности георешетки:

Пропускает воду по всей поверхности

Не подвержена разложению

Экологически безопасна

Повторяет контур рельефа

Не подвержена заиливанию

Увеличивает устойчивость грунтов

За счет сопротивления между заполняющими материалами и перфорированной стенкой ячейки обеспечивается сопротивление смещению вверх, при замораживании, таянии и вымывании заполнителя из ячеек.

Дает возможность прорастанию растений, корневая система которых совместно с решеткой стабилизирует грунт. Создает естественную среду обитания для растений и насекомых.

Транспортируется в сложенном состоянии и занимает малый объем

Армирует поверхность склона

Укладка георешеток:

Проверьте, чтобы перед установкой георешеток поверхность склона была выровнена.

Согласно проекту выполняют разметку границ.

По меткам устанавливают анкера длиной 600 — 900 мм из высокопрочных пластиковых материалов, металла или дерева. (Схема установки анкеров, их материал, длина определяются инженерными расчетами в зависимости от грунтовогеологических, гидрологических условий и крутизны откосов).

На установленные анкера растягивают георешетку.

В основание может быть уложен водопроницаемый геотекстиль – он послужит дополнительным армирующим слоем. Между георешеткой и поверхностью откоса следует уложить прослойку из нетканого геотекстиля плотностью 200-400 г/м. В качестве заполнителя ячеек георешеток используют грунт, щебень и бетон морозостойкостью не ниже М200.

Если почва состоит из гравия, уплотненного песка, щебня, укладку георешетки можно производить прямо на грунт сразу после выравнивания. Укладывать георешетки нужно сверху вниз.

Габион (от лат. «проволочная корзина») – модуль, представляющий собой сетчатую коробку, которая изготавливается из стальной проволоки двойного кручения, с шестиугольными ячейками, разделенные на секции при помощи диафрагм, устанавливаемых внутри габионов через каждый метр по длине (Вместо цинкового покрытия стальной проволоки сетки может применяться покрытие из гальфана, представляющего собой сплав цинка и алюминия).

Двойное кручение проволочной сетки обеспечивает прочность и равномерность

распределения нагрузок, предотвращает раскручивание в случае разрыва сетки. Если габионы используются в агрессивной среде, для сеток применяют оцинкованную проволоку с оболочкой из поливинилхлорида — ПВХ. Покрытие ПВХ защищает проволоку и обеспечивает большую устойчивость к химическим, механическим и коррозионным повреждениям. Для большей прочности конструкции внутри куба из сетки могут быть выполнены перегородки, что придает габиону дополнительную жесткость.

Габионы изготавливается не только в виде короба, но и как цилиндр, матрас и т.д. Габионные матрасы бывают трех размеров: 3х1х0,5 м, 4х2х0,5 м и 2х1х0,25м. Они применяются в качестве укрепления склонов. Покрытие откосов из габионных матрасов должно иметь надежный упор из габионных ящиков или продолжаться в пологой части откоса (рис.)

Габионы цилиндрической формы применяются на береговых откосах.

Габионы находят свое применение для возведения подпорных стенок, ландшафтных работ, защиты от почвенной эрозии. Габионы с покрытием из ПВХ применяются для защиты склонов от оползней и обрушения береговой части. Габионные конструкции из натурального камня в сетчатых контейнерах укрепляют неустойчивые грунты.

Особенности конструкций из габионов:

Гибкость. Металлическая сетка двойного кручения с разрывной нагрузкой 3500-5000 кг/м противостоит любой нагрузке без разрыва. Конструкции из габионов воспринимают осадку грунта без разрушения.

Высокая прочность конструкций из габионов достигается за счет сетки двойного кручения и прочного соединения каждого модуля габиона с соседними. Такое сочетание делает конструкции похожими на монолитные сооружения.

Высокая водопроницаемость.

Долговечность. С годами эффективность конструкций из габионов растет, так как со временем происходит рост растений сквозь габионы, укрепление их корневой системы, уплотняется грунт.

Экономичность. Конструкции из габионов более дешевы, чем другие укрепляющие системы. Экономия при использовании конструкций из габионов достигает 50%.

Экологичность. Габионы не мешают росту растений, которые прорастают сквозь конструкцию.

Габионные конструкции удерживают любые подвижки грунтов. Со временем габионы зарастают травой и кустарником, что еще больше укрепляет склоны.

Габионные каркасы заполняют твердым тяжелым камнем водостойких пород: галька, валуны, камень с карьерных разработок с размерами, которые должны превышать размер ячейки сетки в 1,5-2 раза. Камни должны обладать высокой плотностью, прочностью, морозостойкостью. Наиболее предпочтительны магматические горные породы. При заполнении каркасов коробчатых габионов более крупные камни должны находиться у края сетки, а мелкие – внутри корзины. Лицевые камни должны выступать из ячеек. Заполнение матрасных каркасов на склонах производят одномерным камнем. Для плотного прилегания камня друг к другу перед установкой крышки утрамбовывают верхний слоя камня ручными или механическими трамбовками.

При возведении габионов на слабых неустойчивых грунтах и больших поверхностях требуются квалифицированные инженерные расчеты конструкций на сдвиг, опрокидывание, деформации, внутренние напряжения и общую устойчивость. В проектных решениях может быть учтена возможность стимуляции роста растений.

Для уклонов малых (до 3%) и средних (до 8%) можно применить газонные решетки. Газонные решетки, сделанные из пластика, придают травяному покрытию высокую устойчивость к механическим нагрузкам, используется для укрепления небольших склонов, террас и пр.

Газонная решетка представляет собой модули 400х600 мм, которые можно собирать прямо на месте установки с помощью замков, расположенных по краям модулей. Собранные модули образуют полотно, укрепляющее травяное покрытие, которое, в свою очередь, предохраняет почву от эрозии.

Особенности газонной решетки:

Простота установки

Легкость транспортировки и погрузки

Выдерживание высоких нагрузок

Стойкость к атмосферным воздействиям

Возможность прорастания травы

Максимальная быстрота и легкость укладки с соединением сверху.

Верхний профиль против скольжения.

Устойчивый к ультрафиолетовым лучам

Одинаковые шестиугольники дают возможность однородного роста травяного покрытия.

Пространство между соединением модулей дает стабильность системе при наличии перепада температуры.

Отверстия между ячейками разрешают свободный рост корней и обеспечивают дренаж в случае обильных дождей.

Система соединения сверху позволяет быстро укладывать решетку.

Укладка газонной решетки:

Проследите: прежде, чем устанавливать газонные решетки, на поверхность должен быть высыпан слой из смеси песка и гравия толщиной 2-3 см, после этого поверхность должна быть выровнена.

Проследите, чтобы на больших площадях была сделана разметка, расставив колышки приблизительно каждые 30 м кв.

Газонные решетки устанавливают рядами или в шахматном порядке. Укладка в шахматном порядке повышает устойчивость газонных решеток. Отдельные ячейки соединяют друг с другом. Модули имеют особое соединение сверху.

Биоматы — многослойное полотно, состоящее из натуральных волокон, наложенных на тонкий слой целлюлозы и укрепленных двумя слоями полипропиленовой светочувствительной сетки или двумя слоями джутовой сетки. Это полотно прошито с обеих сторон полипропиленовой или джутовой нитью. По составу волокон биоматы подразделяются на три основных типа: биоматы из соломы, из кокосовых волокон, смешанного типа из соломы и кокосовых волокон.

Особенности биоматов:

Экологичны. Разложение волокон способствует удобрению грунта.

Хорошее средство защиты склонов от дождей и ветра.

Создают оптимальные условия для быстрого прорастания семян.

Предохраняют семена от солнечного воздействия, колебаний температуры воздуха, смыва и пр.

Укладка биоматов:

Проследите за очисткой от камней и выравниванием поверхности.

Затем засыпают склон растительным грунтом слоем не более 10см.

Утрамбовывают растительный грунт ручным катком.

Проверьте, чтобы верхняя часть биомата была зафиксирована на поверхности склона с помощью скоб или кольев. Размер скобы приблизительно 30 см в длину и 5 см в ширину Количество и расположение скоб и кольев зависит от величины уклона и от характера грунта. После этого рулон разматывают и укладывают таким образом, чтобы слой целлюлозы касался поверхности склона..

Проследите, чтобы полотно хорошо прилегало к грунту и было укреплено на поверхности. Края полотен биоматов накладывают один на другой приблизительно на 0,1 м.

Обратите внимание: если уклон больше 30%, поверх биоматов закрепляют габионные маты, прикрепив их к поверхности шпильками длиной 40-50 см. Маты рекомендуется на 1,5 -2 метра завести за верхнюю кромку склона.

Биополотно – нетканый иглопробивной или нитепрошивной материал из органических волокон или соломы. Перегнивая, оно создает благоприятные условия для роста травянистой растительности, которая укрепляет склоны, а весь период своего существования биополотно поддерживает растения, пока они не получат разветвленную корневую систему. Биоинженерные технологии, создавшие подобные натуральные конструкции, способствуют укреплению устойчивости почвы на склонах и предохраняют ее от эрозии.

Все приведенные выше конструкции работают на укрепление и армирование склонов. Их применение зависит от разнообразных факторов, рассмотренных выше. Но, к сожалению, не всегда подобные конструкции могут укрепить крутой, больше 40% уклона, участок, особенно, если не позволяет почва, или склон имеет большую протяженность. В этих случаях проводится террасирование с установкой подпорных стенок. Но это уже тема другой статьи.