ПРОТИВОЭРОЗИОННОЕ КРЕПЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТРОП ГОРНЫХ ЗОН
ANTI-EROSION FIXING OF ECOLOGICAL TRAILS OF MOUNTAIN ZONES

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству, и может быть использовано для защиты и восстановления эродированных участков экологических троп и зон отдыха туристов.
Известно противоэрозионное сооружение, выполненное в виде быстротока состоящее из хворостяных фашин, деревянных кольев, камня и грунта [1 с. 65-68]. Основным недостатками данного сооружения являются низкая эффективность работы и срок службы сооружения. Хворостяные и деревянные элементы сооружения в течение короткого срока (4-5 лет) гниют и разрушаются.
Наиболее близким техническим решением является противоэрозионное крепление участка экологической тропы горной зоны, выполненной ступенчатой формы в виде лестницы, состоящей из деревянных элементов и дренажных засыпок из щебня и песка [2]. Основными недостатками данного технического решения являются низкая эффективность работы и срок службы, а также потребность большого количества высококачественных деревянных досок и брусьев.
Цель изобретения - повышения эффективности работы и срока службы противоэрозионного крепления.
Указанная цель достигается тем, что в противоэрозионном креплении экологических троп, содержащем ступенчатую укладку в виде лестницы, ступени лестницы образованы с помощью донных порогов из гибких тюфяков, которые состоят из перфорированных дренажных труб, обмотанных вокруг геоматами и геосеткой, и которые уложены в поперек тропы и на определенном расстоянии друг от друга по всей длине размываемого участка, при этом площадки ступеней выполнены из объемных георешеток, уложенных горизонтально, заполненными доверху щебнем, вдоль ступеней тропы устроены два сплошных продольных ряда из аналогичных гибких тюфяков, первый ряд уложен по уклону тропы под склоновым откосом и поверху поперечных тюфяков, а второй ряд - вдоль ступеней по бровке тропы и краю поперечных тюфяков по линии их уровней, вместе с тем оба ряда из гибких тюфяков проходят от первой ступени до последней в пределах эродированного и размываемого участка тропы, вдоль склона выше первого ряда и ниже второго ряда тюфяков уложены геоматы в два-три слоя определенной ширины и прибитыми к поверхности земли с помощью кольев, деревянных или металлических.
На фиг. 1. изображено продольное сечение противоэрозионного крепления по оси ступенчатой тропы; на фиг. 2 - тоже самое в плане; на фиг. 3. показано поперечное сечение по средине ступени крепления; на фиг. 4. - гибкий тюфяк с разрезом в аксонометрии; на фиг. 5. - георешетка; на фиг. 6. - геомат.
Противоэрозионное крепление экологической тропы состоит из ступеней
I, образованных с помощью гибких тюфяков 2, уложенных в поперек тропы в виде порогов на расстоянии длины ступени друг от друга, а сами тюфяки 2 состоят из перфорированных полимерных труб 3, обмотанных геоматами 4 и геосеткой 5. Ступени 1 выполнены (уложены) из объемных георешеток 6, ячейки которых доверху заполнены щебнем 7. Вдоль ступенчатой тропы уложены два ряда гибких тюфяков, первый ряд 8 уложен под склоновым откосом и поверху поперечных тюфяков 2, а второй ряд 9 - вдоль ступеней 1 по бровке тропы и краю поперечных тюфяков 2. Вдоль склона выше первого ряда 8 и ниже второго ряда 9 тюфяков уложены геоматы 10 в два-три слоя определенной ширины и прибитыми к поверхности земли с помощью кольев 11, деревянных или металлических.
Противоэрозионное крепление экологической тропы строится следующим образом.
Вначале изготавливают необходимое количество гибких тюфяков, состоящих из перфорированных полимерных труб 3, плотно обмотанных геоматами 4 и геосеткой 5, заранее привезенных к месту укладки. Затем планируют эродированный участок экологической тропы, устраивают небольшие углубления в граничных местах ступеней 1 и укладывают гибкие тюфяки 2, промежутки между которых заполняют местным грунтом до средины тюфяка, т.е. устраивают частичные засыпки ступеней 1. А сверху засыпки каждой ступени укладывают георешетки 6, заранее подготовленные по размерам ступеней, ячейки георешеток доверху заполняют щебнем 7. Количество ступеней и расстояние между ними выбирают в зависимости от длины эродированного участка экологической тропы и гидрологических характеристик максимального поверхностного стока воды. Далее вдоль ступеней расчищается и планируется эродированную поверхность склона, и вдоль ступеней тропы укладывают два сплошных продольных ряда из аналогичных гибких тюфяков 2, первый ряд 8 укладывают по уклону тропы под склоновым откосом и поверху поперечных тюфяков 2, а второй ряд 9 укладывают вдоль ступеней по бровке тропы и краю поперечных тюфяков 2. При этом оба ряда из гибких тюфяков устраивают от первой ступени до последней в пределах эродированного и размываемого участка тропы. Вдоль склона выше первого ряда 8 и ниже второго ряда 9 тюфяков укладывают геоматы 10 в два-три слоя, шириной 1-1,5 метра и прибитыми к поверхности земли с помощью деревянных или металлических кольев 11. Ширина и толщина геомат 10 подбирается в зависимости от ширины эродированного участка экологической тропы и размывающей способности поверхностного стока воды. Для прикрепления откосных креплений из геомат к поверхности земли используются деревянные или металлические колья 11, которые забиваются через расстояние 70 - 100 см друг от друга, начиная от линий первого 8 и второго 9 рядов гибких тюфяков, длина кольев должна быть не менее 40 см.
Противоэрозионное крепление экологической тропы работает следующим образом.
Противоэрозионное крепление обладает высокой степени гибкости и водопроницаемости, работает таким образом. Основные гидродинамические нагрузки поверхностного стока воды воспринимают гибкие тюфяки 2 и ряды из них 8 и 9, а также ступени тропы из георешеток 6 и щебня 7. Из-за гибкости и водопроницаемости конструкции, оно работает как защитное крепление и как дренаж, обеспечивая безопасный прием и отвод склонового (поверхностного и грунтового) стока воды. Вместе с тем действующие нагрузки поверхностного стока равномерно распределяются по всей длине крепления экологической тропы.
Использование дренажных полимерных (перфорированных) труб, геомат и геосетки при изготовлении тюфяков 2 обеспечивают им гибкость и пластичность, хорошие водоприемные и фильтрующие свойства. Они экологичны, не имеют запаха, не выделяют вредных и токсичных веществ, устойчивы к жидким углеводородам, солнечному ультрафиолету. Эти изделия из геосинтетики обладают высокой прочностью и сроком службы более 25 лет. Конструкции из них работают устойчиво в условиях температуры от -20 градусов до +40 градусов. Тюфяки и геоматы на откосах биопозитивны к почвенному слою, они способствуют сохранению влаги в длительное время и прорастанию зеленых растений (с укреплением их корневой системы), и защиты их от эрозионных процессов. Геоматы и геосетки изготавливаются из недорогого сырья, производство в нашей стране отлажено, изделия практичны и долговечны, удобны в применении. Для использования наиболее подходит геомат марки СМТ 400, толщина 15 мм, а геосетки подходят разных марок.
Объемные георешетки 6, используемые в креплении, состоят из лент, соединенных между собой в шахматном порядке при помощи сварки, химических реактивов или ткацких технологий. Используемые при этом ленты имеют перфорацию, что улучшает сопряжение готового изделия с грунтом и прочими инертными материалами в месте размещения на объекте строительства. Изготавливаются они из экологически безопасных полимерных материалов. Шероховатая поверхность ленты георешетки повышает сцепление заполнителя со стенками ячеек. Для обустройства ступеней 1 экологической тропы наиболее подходят георешетки марки 100/220П и 150/220П, высотой ребер 100 мм и 150 мм, размерами ячеек (сот) 220×220 мм.
Таким образом, предлагаемое противоэрозионное крепление обеспечивает надежную защиту и восстановление эродированных участков экологических троп. Оно повышает экологичность туристических троп, не препятствует круговороту веществ и энергии, помогает развитию природы и включается в экосистему территории.
Противоэрозионное крепление экологических троп наиболее эффективно может быть использовано на труднодоступных горных участках рекреационных и охраняемых зон, где проложены и прокладываются экологические маршруты и тропы.
Источники информации
1. П.М. Степанов, И.Х. Овчаренко, П.С. Захаров ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ. - М.: Колос, 1980, с. 65-68.
2. www.ecosystema.ru Дорожки, лестницы и площадки.