Укрепление берегов. 
Инженерная подготовка городских территорий

На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим, поскольку набережные являются одним из доминирующих элементов городской среды.

Наиболее капитальным и обладающим высокими архитектурными свойствами является вертикальный тип в виде набережной стенки (рис.

6.11, а). Высокая стоимость такого типа берегоукрепления ограничивает его применение лишь условиями размещения в пределах плотной застройки и особой технической необходимости. Поэтому вертикальные стенки проектируют в центральных районах крупных городов и на особо ответственных участках реки. В остальных случаях устраивают откосные берегоукрепления, которые по сравнению с предыдущим типом отличаются простотой и невысокой стоимостью (рис. 6.11,6).

Положение набережной — стенки или укрепленного откоса на прибрежной полосе — фиксировано линией регулирования реки. Для рек со свободным (естественным) режимом линия регулирования — пересечение лицевой поверхности набережной или укрепленного откоса с ГМВ, а для зарегулирования водоемов — с ГВВ или нормальным подпорным уровнем. На малых реках в пределах городских территорий линии регулирования назначают с параллельными берегами и постоянной шириной водного зеркала, что продиктовано архитектурными и гидрологическими требованиями.

Рис. 6.11. Поперечные профили набережных.

Поперечный профиль береговой полосы проектируют по различным схемам в зависимости от ее градостроительного использования, рельефа местности и особенностей водоема.

По архитектурным требованиям высоту набережной ограничивают.

5…6 м, поэтому, когда по условиям береговой полосы или уровенного режима необходима более высокая стенка, переходят на двухъярусный поперечный профиль (рис. 6.11,б). Городские набережные ограждают парапетами, железобетонными или металлическими решетками. Высоту ограждений принимают в пределах 0,9… 1 м. Поверхность набережных облицовывают из камней морозостойких и невыветривающихся пород, но иногда оставляют в бетоне, учитывая при этом требования эстетики берегоукрепления.

Конструкции набережных — стенок можно разделить на два основных типа: гравитационные и свайные (табл. 6.6). Набережные первого типа проектируют в виде массивной подпорной стенки или уголковой, более легкой конструкции. По экономическим соображениям область их применения ограничена основаниями, сложенными из прочных пород, затрудняющих внедрение свай.

Свайные набережные располагают на любых основаниях, кроме скальных, но чаще их используют в грунтах песчаных или глинистых. Описываемые конструкции состоят из тонких подпорных стенок (больверков) и свайных ростверков. Безанкерные больверки являются простейшим типом вертикального крепления берега. Свободная их высота (расстояние от дна водоема до верха стенки) обычно не превышает 3… 4 м. При использовании в конструкции экранирующих и разгружающих устройств свободная высота стенки на благоприятных грунтах основания может быть повышена до 4,5…6 м.

При такой высоте рационально использовать заанкерованные конструкции больверков, что объясняется возможностью появления деформации в безанкерных стенках, особенно при размещении рядом с ними транспортных путей.

Низкие свайные растверки широко используют в конструкциях городских набережных на реках и каналах, обнажающихся при низких уров;

Рис. 6.12. Конструкции берегоукрепления:

/ — свайное поле; 2 — ростверк; 3 — вертикальная навесная панель; 4 — глухой парапет. 5 — монолитная стенка; 6 — дренаж; 7 — дренажный выпуск; 8 — каменная отмостка; 9 — песок; 10 — облицовка из камня; II — сборная стенка; 12 — илистые отложения; 13 — скальный грунт нях водоема практически по всей высоте. Свободная высота набережных такого типа не превышает 5 м.

Высокие свайные растверки имеют много конструктивных разновидностей. Одна из наиболее распространенных показана на рис. 6.12, а. Роствер, расположенный над горизонтом межени, устривают без предварительного водоотлива, что объясняет широкое использование этой конструкции в городских набережных. Вертикальные усилия воспринимают сваи и шпунт, а горизонтальные — вертикальный навесной блок, являющийся одновременно ограждающей конструкцией.

Гравитационные стенки на естественном основании, изображенные на схемах б, в, устраивают, как правило, предусматривая предварительное возведение оградительных перемычек и водоотлива, что необходимо для выполнения строительных работ. В зоне водохранилищ такие стенки возводят до его заполнения водой или в период сработки уровня. Конструкции массивных монолитных бетонных и выложенных из камня (схема г) стенок применяют редко из-за того, что они не удовлетворяют современным требованиям индустриальности, но эти конструкции издавна использовали в портовом строительстве, речных и морских берегоукреплениях. Волноотбойные стенки устраивают обычно из массивного бетона с защищаемой от истирания лицевой гранью. Наружное очертание стенки принимают закругленной формы, обеспечивающей отбрасывание волновых всплесков в сторону моря.

Гравитационные стенки уголкового типа отличаются легкостью конструкции по сравнению с массивными (схемы due). Их удерживают в устойчивом состоянии преимущественно за счет массы грунтовой засыпки, прижимающей горизонтальную часть уголка.

Конструкцию берегоукрепления рассчитывают на устойчивость и прочность, учитывая постоянные и временные нагрузки и воздействия, руководствуясь рекомендациями СНиПа.

Рассмотренные выше конструкции свайных и гравитационных набережных-стенок естественно не исчерпывают все многообразие существующих, что объясняется разнообразием конкретных условий проектирования. Вместе с тем они дают представление о принципиальных конструктивных решениях стенок, подробные сведения о которых изложены в специальной литературе и табл. 6.6.

Одежды откосных берегоукреплений выбирают в зависимости от величины и характера внешних воздействий на откос: скорости течения у берегов, ледовые и волновые нагрузки. Наибольшим воздействиям подвержена зона переменного уровня, расположенная между ГМВ и границей наката волны на откос при расчетном ГВВ. В меньшей степени — подводная (ниже) и незатопляемая верхняя зона откоса.

Рис. 6.13. Крепление откосов: а — каменкой наброской; б — мощением; в — железобетонными плитами: 1 — упор-понур; 2 — каменная наброска; 3 — фильтрующий слой основания; 4 — бортовой камень; 5 — каменное мощение одноили двухслойное; 6 — железобетонные плиты Конструкция берегоукрепления состоит из покрытия (одежды) и основания (фильтрующей подготовки), уложенных на поверхность откоса устойчивого очертания. Основание делают из песчано-гравелистых грунтов в один, два или три слоя, а для сопряжения различных конструкций предусматривают упоры. Они одновременно служат для повышения устойчивости откосов, укрепления против сползания и предохранения от подмыва в подошве откоса.

Покрытие, как правило, выполняют из каменной наброски, из бетонных и железобетонных плит, иногда мощения (рис. 6.13), а на реках с кратковременными затоплениями и небольшими скоростями течения откосы укрепляют одерновкой или посевом трав. В качестве покрытия берегов на городских территориях широко используют железобетонные сборные плиты с отверстиями, которые заполняют камнем в подводной зоне откоса и землей с посевом трав выше ГМВ. Упором для плит могут служить сваи, забитые в грунт.

Покрытия напорных откосов, работающих при постоянном или длительном заТаблица 6.6

К"званне.	Схема набережной.	Конструктивные особенности.
	Свайные набережные
I. Тонкие подпорные стенки (больверки) Безанкерная		Из стального или железобетонного шпунта или из ребристых железобетонных панелей шириной до 3… 4 м. То же, анкерные тяги стальные, анкерные плиты ребристые и плоские железобетонные или из отрезков стального шпунта
Одноанкерная подпорная стенка
То же, заанкерованная к вертикальным сваям		То же, сваи могут выполняться из металлического шпунта
Двуханкерная: неразрезная		Стенка из стального или железобетонного шпунта. Анкерные тяги стальные; в редких случаях железобетонные; плиты ребристые и плоские железобетонные или из отрезков стального шпунта
разрезная		Нижний участок — одноанкерная железобетонная стенка с омоноличивающей балкой; верхний — железобетонные анкеруемые ребристые плиты
заанкерованная наклонными сваями		Все элементы конструкции из железобетона

Название.	Схема набережной.	Конструктивные особенности.
С разгружающей каменной призмой		Стенка может быть и безанкерной
II. Свайные ростверки Высокий: с задним шпунтом		Ростверк из железобетона. Сваи и шпунт железобетонные, иногда стальные
Низкий свайный ростверк		Ростверк из бетона или железобетона. Сваи железобетонные
Гравитационные набережные
Монолитная стенка		Материал — бетон или железобетон
Стенка из массивной кладки		То же

Название.	Схема набережной.	Конструктивные особенности.
Уголкового типа: с внутренней анкеровкой.		Ребристые железобетонные вертикальная и фундаментная панели взаимно анкеруются тягами из полосовой стали.
с внешней анкеровкой.	То же, узел «В» по нижней схеме.	Вертикальные панели анкеруются за плиты, работающие на выпор

топлении, могут быть устроены из асфальтобетона и материалов на основе нефтепродуктов, хотя они в настоящее время не получили достаточно широкого применения.

Наряду с однородными по длине откоса креплениями проектируют неоднородные, учитывая при этом особенности условий работы соответствующих зон откоса. Так, например, в зоне наибольшего волнобоя напорных откосов устраивают покрытие из бетонных плит значительной толщины, которые укладывают на двухили трехслойный обратный фильтр. За пределами этой зоны — выше или ниже — покрытие проектируют из каменного мощения или железобетонных плит меньшей толщины с основанием из фильтрующего слоя.

Устойчивость и прочность крепления обеспечивают правильным подбором элементов конструкции. С этой целью проводят инженерные расчеты, которые являются обязательными для сложных условий работы конструкции. В таких условиях эксплуатации находятся напорные откосы водохранилищных и морских дамб, берегозащитные сооружения на морях, крупных озерах и водохранилищах.

В городских условиях, где речные берегоукрепления испытывают небольшие и кратковременные нагрузки, часто отпадает надобность в подобных расчетах, элементы крепления назначают по конструктивным соображениям, принимая во внимание скорости течения у берегов, ледовые и волновые нагрузки. При этом допустимые скорости течения воды для разных грунтов и одежд откосов принимают на основе нормативных данных. Здесь большое значение придают декоративным свойствам покрытия, его соответствию общему архитектурно-планировочному решению прибрежной полосы.