В онлайне: 1 (гостей - 1, участников - 0)  Вход | Регистрация

 

УДК 624.137

Берегоукрепление побережья Азовского моря (на примере набережной пансионата «Волна» в пгт. Седово)

 

Яркин В.В., доцент, Кухарь А.В., доцент

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

 

Рассмотрена проблема берегоукрепления побережья Азовского моря в сложных инженерно-геологических условиях. Предложены варианты укрепления набережной и выполнен анализ достоинств и недостатков каждого варианта. По результатам численных исследований выбран наиболее оптимальный вариант укрепления.

 

Освоение побережья Азовского моря привело к усилению антропогенных нагрузок на прибрежную зону моря и нарушению сложившегося динамического равновесия между процессами, происходящими в береговой зоне. В итоге развивающиеся процессы абразии берегов приводят к сокращению ширины пляжей и создают угрозу устойчивости берегов и находящихся на них сооружений. В связи с этим мероприятия по берегоукреплению имеют социальное и хозяйственно-экономическое значение, связанное с сохранением рекреационной территории, обеспечением безопасной эксплуатации зданий и сооружений в прибрежной зоне и улучшением экологической ситуации на прилегающей территории [1, 2].

Особенностью рассматриваемого участка побережья Азовского моря в пгт. Седово являются сложные инженерно-геологические условия. В соответствии с [3] геологическое строение площадки представлено сверху вниз следующими инженерно-геологическими элементами: ИГЭ-1, ИГЭ-2 и ИГЭ-3 – насыпные и намывные песчаные грунты суммарной мощностью от 1,2 до 3 м; ИГЭ-4 – сильносжимаемый суглинистый ил в текучем состоянии мощностью от 7 до 8 м; ИГЭ-5 – крупнозернистый песок средней плотности мощностью не менее 5 м.

Набережная пансионата «Волна» выполнена в виде подпорной стены из монолитного железобетона толщиной ≈1,5 м с контрфорсами и бунами. Высота переменная и на обследованных участках изменяется от 1,3 м до ≈2 м. Основанием подпорной стены является тонкий слой рыхлого песка (грунт ИГЭ-3), который подстилается слабым суглинистым илом в текучем состоянии. Подпорная стена подкреплена сваями из металлических труб диаметром 159 мм и длиной до 5,2 м. При этом нижние концы свай опираются на слабый грунт ИГЭ-4 (ил суглинистый в текучем состоянии), что не допускается [4, 5, 1].

Прогрессирующая волновая эрозия песчаного грунта в основании подпорной стены и бун привела к образованию под ними сквозных промоин, а несущая способность свай, опирающихся на текучий слой ила, оказалась недостаточна даже для восприятия нагрузки от собственного веса стены. В результате пять из шести бун были опрокинуты набок, а участок подпорной стены длиной около 36 м полностью разрушен и берег размыт вглубь территории пансионата на расстояние до 30 м (рис. 1).

 

Рис. 1 – Результаты геодезической съемки набережной пансионата «Волна» в пгт. Седово

 

Сохранившиеся участки подпорной стены имели значительные деформации: крен в сторону моря величиной до 0.3 и прогибы до 80 см на участке длиной около 70 м (рис. 2).

Следствием значительных деформаций подпорной стены (прогибов и перекосов) являлись повреждения в виде трещин и раздроблений сжатого бетона в местах перегибов, которые усиливались наличием дефектов, допущенных при бетонировании и армировании стены.

Нарушение сплошности и фрагментация подпорной стены способствовали дальнейшему вымыванию песчаного грунта из основания и прогрессирующему разрушению конструкций подпорной стены.

Анализ существующих методов берегозащиты показал, что применение активных методов берегозащиты на таком коротком участке размываемого берега неэффективен, так как решая локальную задачу можно ухудшить общую обстановку в береговой зоне [5, 6]. Поэтому в качестве основных вариантов берегоукрепления были рассмотрены следующие:

 

Рис. 2Сохранившийся участок набережной пансионата «Волна»

 

– крепление габионами, под которые укладываются матрацы Рено;

– вертикальная стенка из безанкерного металлического шпунта Ларсен V длиной 11 м;

– вертикальная стенка из одноанкерного металлического шпунта Ларсен V длиной 4 и 11 м;

– вертикальная стенка из двуханкерного шпунта из ПВХ профиля длиной 4 м.

В связи с недолговечностью габионных конструкций при волновых и ледовых нагрузках, а также возможным травматизмом отдыхающих при их использовании в рекреационных зонах этот вариант был отклонен в первую очередь, и в дальнейшем рассматривалось берегоукрепление шпунтом.

Расчеты устойчивости набережной, укрепленной при помощи шпунтовой стенки различной конструкции, выполнялись при помощи программного комплекса для геотехнических расчетов Plaxis 2D с использованием модели грунтового основания «Кулона-Мора» [7]. Результаты представлены на рис. 3 - 6.

Устойчивость безанкерного (консольного) шпунта длиной 11 м и одноанкерного шпунта длиной 4 м не обеспечивается за счет значительных перемещений соответственно верхнего и нижнего конца шпунта (рис. 3 и 5).

 

Рис. 3Деформации безанкерного шпунта длиной 11 м

 

Рис. 4 - Деформации одноанкерного шпунта длиной 11 м

 

Рис. 5 – Схема потери устойчивости одноанкерного шпунта длиной 4м

 

Рис. 6 – Деформации двуханкерного шпунта длиной 4 м

 

Анализ полученных в роботе результатов позволяет сделать следующие основные выводы.

  1. Варианты укрепления безанкерным шпунтом длиной 11 м и одноанкерным шпунтом длиной 4 м не обеспечивают устойчивость набережной.
  2. При укреплении набережной одноанкерным шпунтом длиной 11 м или двуханкерным шпунтом длиной 4 м устойчивость обеспечивается, однако в первом случае изгибающий момент в шпунтовой стенке позволяет использовать только металлический шпунт типа «Ларсен», а во втором случае величина изгибающего момента позволяет применить шпунт из ПВХ профиля.
  3. Применение двуханкерного шпунта из ПВХ профиля длиной 4 м по сравнению с одноанкерным металлическим шпунтом длиной 11 м позволит получить экономию только на стоимости материалов порядка 9 млн. рос. рублей.

 

Библиографический список

  1. СП 23.13330.2011 Основания гидротехнических сооружений. М.: 2011. 110 с.
  2. Прокопов, А.Ю. Выбор и обоснование методов берегоукрепления (на примере р. Кубань в г. Краснодаре) / А.Ю. Прокопов, В.А. Лебидко // Известия РГСУ 19, 2015.
  3. Отчет об инженерно-геологических изысканиях, выполненных на объекте: «Пос.Седово Новоазовского района» / ООО ПКФ «ДАЛЬ», Донецк, 2017.
  4. Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. М.: Высш. школа, 1985. 352 с.
  5. Даревский В.Э., Романов А.М. Проектирование сооружений, обеспечивающих устойчивость грунтовых массивов (набережные, берегоукрепление, подпорные стены, защита от оползней и пр.). М: ООО "Издательство Мастер", 2011. 596 с.
  6. Руководство по проектированию береговых укреплений на внутренних водоемах. М.: Стройиздат, 1984. 153 с.
  7. Brinkgreve R.B.J., Broere W., Waterman D. Plaxis 2D-version 9. Finite Element Code for Soil and RockAnalyses. User Manual, Rotterdam:Balkema.

 


 

Разделы конференции »

  1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ

 

Проекту Kadastr.ORG требуются средства на хостинг и развитие

Сумма: руб.