Как укрепить склон на участке своими руками

При строительстве дорог, создании пешеходных зон, благоустройстве городских и частных территорий большое значение имеет качество грунта. Грунт – это слой земли, состоящий из горных пород, почвы и осадков, чем плотнее этот слой, тем он более устойчив. Неустойчивый или нестабильный грунт с целью его уплотнения, осушения и уменьшения сжимаемости нуждается в укреплении. Почему?

Подробный обзор

Способ укрепления рельефа «для ленивых» — использование растений

Самый простой способ зафиксировать сползающий склон – засадить почву растениями, причем, как вертикально, так и горизонтально. При этом используются виды, способные развить достаточно мощную и плотную корневую систему, которая создаст живую арматуру внутри почвы и закрепит ее форму. Отличным выбором станут газонные злаковые травы и почвопокровные.

Подобный способ оправдает себя только в том случае, если уклон склона не превышает 8%.

Способ укрепления рельефа «для ленивых» — использование растений

Укрепление склонов почвопокровными растениями

Особенности укрепления откосов котлована путем цементации

Данный метод отличается повышенной степенью надежности, но требует высоких финансовых затрат. Цементацию применяют в тех случаях, когда поблизости от котлована находятся различные строения, чтобы полностью исключить вибрационное воздействие на их фундаменты. Впрочем, в тех же целях можно выполнить лидерное бурение и погрузить в получившие скважины сваи для шпунтового ограждения.

Укрепление котлована путем цементации состоит из следующих этапов:

  • Выполняется выемка грунта. Стенки котлована выравниваются до проектного уклона;
  • На откосах ставят арматурную сетку, чтобы набрызгиваемый бетон лучше фиксировался на вертикальной поверхности;
  • Торкретирование стенок бетонным раствором;
  • Бурение горизонтальных или наклонных скважин. Уклон может составлять до 30 градусов;
  • В скважины погружаются нагели;
  • С помощью инъекционных труб происходит наполнение скважин бетонным раствором. При этом не происходит давления, чтобы не деформировался расположенный на откосах котлована грунт;
  • Рабочие торкретируют второй слой бетона.

Рекомендуется разрабатывать котлован ярусами по 1-3 метра, до проектной глубины. Существует два способа цементации:

  1. Сухая. Применяется специальное компрессорное оборудование. Состоящая из песка и цемента смесь подается в шланг. С помощью воздушного потока выполняется ее транспортировка. Вода поступает в сопло шланга уже на выходе;
  2. Мокрая. Используется готовый бетонный раствор. На выходе из шланга в бетонную смесь нагнетается сжатый воздух, благодаря чему обеспечивается разбрызгивание бетона.

При сухой цементации можно одномоментно нанести слой бетона, толщина которого составляет до 10см. При мокрой – только до 3 см.

Различные варианты укрепления склонов от компании Гармония

Для выбора способа укрепления необходимо учесть некоторые факторы: структуру грунта, степень уклона, соседство грунтовых вод, вероятность природных разрушений: оползней, подмывов, осыпаний.

Мы используем различные варианты предотвращения сползания грунта:

На пологих склонах достаточно высадки растений, которые своими корнями зафиксируют почву и прекратят процесс разрушения. На крутых склонах изготовливают конструкции из биоматов, габионов, камней, бетонных блоков, георешеток. 

  • устройство террасирования с использованием подпорных стенок, отличающихся по конструктивным особенностям, материалам и приемам. 
  • укрепление склонов с использованием природных материалов;
  • установка габионов. Сетки, наполненные валуном, станут отличным дизайнерским решением;
  • использование георешетки для укрепления склонов (борьбы с оползнями и деформацией склонов);
  • укрепления склона при помощи камней, валунов скрепленных клеевым геотекстилем (подходит в местах пребывания воды);
  • армирования грунта на крутых откосах геосеткой (подходит в местах пребывания воды);
  • армирования грунта на крутых откосах геосеткой (подходит в местах пребывания воды).

При проведении работ по укреплению склонов мы предлагаем нашим клиентам организовать систему дополнительного полива газона и цветов. На участке со склонами не будет заболачивания, но возможно излишнее осушение за счет постоянного ухода ливневых и подземных вод.

К тому же наличие склона дает отличную возможность организовать водопад в саду, лесенки из ракушечника, мостиков, использовать различные элементы декора. Если ваш участок расположен на холме или рядом с оврагом, обращайтесь к нам. Мы найдем решение для вашей проблемы и выполним укрепление склонов в оптимальные сроки и с минимальным объемом земляных работ!

Методы расчёта устойчивости

Исследования устойчивости откосов/склонов продолжается уже 100 лет, за это время было разработано много методов расчета, которые можно разделить на три следующие группы:

Большинство методов расчета устойчивости откосов/склонов дают решения в условиях плоской задачи при допущении о форме линии скольжения (разрушения): прямая, окружность, логарифмическая спираль, ломаная линия, искомая линия. В некоторых методах учитывается образование закола в верхней части откоса. Решение получается минимизацией коэффициента устойчивости K=R/F, по геометрическим параметрам виртуальных линий скольжения, где F – сумма сдвигающих, а R – сумма удерживающих усилий вдоль линии скольжения. В отличие от этих методов в методе Моргенштерна-Прайса [1] форма линии скольжения определяется конечными приращениями.

в своей книге [2] предложил учитывать закол (вертикальную трещину) в верхней части откоса, который предшествует разрушению, инициируя затем потерю общей устойчивости.

Решения В.В. Соколовского [3] разработаны для оценки устойчивости однородных откосов в условиях предельного состояния, которое достигается сразу во всех точках области разрушения (статическое разрушение). Очевидно, что устойчивость при прогрессирующем (кинематическом) разрушении меньше, чем при статическом.

Ко второй группе относятся методы построения «равнопрочного» или «равноустойчивого» профиля откоса в условиях плоской задачи. Такой профиль возникает после обрушения ранее существовавшего массива грунта. Предполагается, что, сравнивая форму такого откоса с формой существующих откосов, можно оценить, насколько устойчивы последние.

Впервые такие откосы рассматривал [3] (не называя их «равнопрочными» или «равноустойчивыми»), который показал, что после обрушения существующего откоса образуется новый откос, который имеет выполаживающуюся нижнюю часть и вертикальную и даже нависающую верхнюю часть — «закол», ведь связный грунт может работать на растяжение. Такие откосы мы часто видим по берегам рек и водоемов.

предложил и термин, и метод определения «равнопрочного» контура откоса [4], напоминающего по форме профили берега рек и водоемов, которые периодически оползают за счет подмыва водой.

Контур такого «равнопрочного» откоса по возникает за счет разрушения однородного полубесконечного тела с горизонтальной поверхностью в условиях плоской задачи. Но такое разрушение невозможно без значительного внешнего воздействия, что физически необъяснимо. Кроме того, в разрешающем уравнении для определения «равнопрочной» линии разрушения такого откоса автором была допущена ошибка: неучет наклона линии скольжения при учете вклада сцепления грунта. Тем не менее, «равнопрочные» откосы по форме очень похожи на откосы, образовавшиеся после оползней.

В [5] дана форма аналогичного, но уже «равноустойчивого» откоса, и такая же, как у откосов Соколовского. Но в формуле на стр. 155 допущена опечатка, т.к. эта формула дает высоту устойчивого вертикального откоса, а не нагрузку, как указано в [5].

Метод конечных элементов (PLAXIS, MIDAS) дает возможность упругопластического расчета двухмерных и трехмерных откосов/склонов. Но в этих методах не учитывается образование сдвиговых разрывов грунта в «пластических» зонах. Поэтому результаты решения зависят от влияния размера ячейки сетки разбиения расчетной области на конечные элементы.

Итак, за прошедшие 100 лет начиная с появления первого метода расчета устойчивости откоса по гипотезе о круглоцилиндрической форме поверхности скольжения, предложенного в 1916 г. (позднее «метод Шведского Геотехнического Общества»), разработано много таких методов, но, в основном, они отличаются лишь принятой формой линии скольжения, что не является существенным фактором. Гораздо важнее учет пространственного характера разрушения и пространственной неоднородности грунтовых массивов. Но именно это в данном методе не учитывается.

Армирование склонов с помощью геоматериалов

Зеленые лужайки, декоративные обрывы, отвесные склоны, крутые берега водоемов смотрятся очень эффектно и живописно. Что же «стоит» за этой красотой? За внешней привлекательностью подобных ландшафтов зачастую скрывается огромная работа с целью сохранения первозданного вида обустроенной территории.

Зачастую неукрепленные склоны теряют верхний плодородный слой почвы из-за выветривания или почвенной эрозии. Пологие склоны и склоны с небольшим углом уклона до 8% считаются относительно безопасными, поэтому для их защиты часто используют растения различных форм и их сочетания. Злаковые газонные травы отлично защитят от выдувания почвы, а многолетники и кустарники способны не только укрепить небольшой склон, но и украсить его.

Однако, при уплотнении почвы и ее стабилизации важное значение имеет не только градус уклона – следует учитывать также характеристику почвы, ее состояние, близость залегания грунтовых вод и даже среднегодовое количество атмосферных осадков. Поэтому естественную защиту не следует считать универсальной и эффективной для всех типов и состояний почв.

Универсальным в данном случае можно считать метод армирования склонов, поскольку этот метод является эффективным для любых почв по характеристике и состоянию. Применяется как на пологих участках, так и на территориях с наличием небольших и средних склонов (8-15%).

Читайте также:  Как выбрать качественные пластиковые панели для отделки ванной комнаты

Посмотреть в каталоге Спросить у специалиста

Армирование – способ усиления устойчивости насыпи, выполняется при послойной отсыпке с применением различных геосинтетических материалов (геоматериалов или геосинтетиков).

Геосинтетики — это подвид строительных материалов, которые используются для формирования различных слоев (теплоизолирующих, гидроизолирующих, защитных, армирующих, дренирующих, фильтрующих) в гражданском, транспортном и гидротехническом строительстве.

Геоматериалы служат отличной защитой от эрозии, экологически безопасны, долговечны, устойчивы к механическим повреждениям и влиянию внешней среды, не вызывают трудностей в установке. С целью армирования наиболее часто используются:

  • Георешетка;
  • Геотекстиль;
  • Геосетка.

Георешетка объемная – гибкая ячеистая конструкция из полимерных лент, которые соединены между собой в шахматном порядке. Ячейки заполняются грунтом, щебнем, песком или бетоном, в грунт с целью дополнительного укрепления засаживают газонную траву.

С помощью георешетки очень крутые склоны становятся устойчивыми к поверхностной эрозии. Благодаря оптимальному уровню влажности, которая поддерживается внутри ячеек, трава хорошо прорастает. Объёмная георешётка может быть как с перфорацией, так и без неё. Перфорация используется в случае, когда нужно обеспечить эффективное дренирование защищаемого участка.

Варианты заполнения:

1. Щебнем 2. Песком 3. Бетоном

Геотекстиль — это полотно или ткань, изготовленные разными способами из полимерных нитей (в основном, полиэфир, полипропилен). Благодаря оптимальному сочетанию характеристик геотекстиль широко применяется в дорожных, дренажных и противоэрозионных конструкциях, а также используется при строительстве фундаментов, землеустройстве и т. д.

Геотекстиль эффективно отводит грунтовые и дождевые воды со склона, предотвращает проседание грунта и смешивание слоев между собой. Благодаря чему с успехом используется как для укрепления склонов, так и при устройстве искусственных водоемов и пляжей.

Геосетка — ячеистый материал с высокой прочностью и упругостью, применяется, чтобы остановить сдвиг верхнего грунтового слоя (в том числе и при строительстве дорог).

Устойчивость откосов в идеально сыпучих грунтах (ϕ ≠0; с=

Имеется откос с углом заложения α, при заданном φ для песка, слагающего откос (рис.4.4, а). Рассмотрим равновесие частицы, свободно лежащей на поверхности откоса: т.к. грунт обладает только внутренним трением, то устойчивость будет обеспечена, если T≤T’.

Задавшись весом частицы P и учитывая, что коэффициент внутреннего трения грунтов , получим;

, откуда  или

при α=φ в идеально сыпучих грунтах угол естественного откоса – α равен углу внутреннего трения грунта.

Окончательно

при  откос обладает необходимым запасом устойчивости.

В случае, если требуется определить угол заложения будущего откоса с запасом устойчивости, то α соответственно определиться как:

Типовые конструкции укрепления откосов насыпей. Автодорожное строительство

Противоэрозионная защита откосов насыпи

Укрепление подтопляемых откосов насыпи

Для защиты подтопляемых откосов от размыва необходимо создание на их поверхности усиленного слоя (покрытия), повышающего устойчивость откосов к водной эрозии. Объемная георешетка ГЕО ОР — пространственная георешетка, состоящая из объемных ячеистых модулей, изготавливаемых из полиэтиленовых лент, соединеных между собой сварными швами. в зависимости от заложения откоса выбирают разновидность георешетки и материал заполнителя. Для укрепления подтопляемых откосов в качестве заполнителя, как правило, применяют щебень гранитных пород фракции 20-40 мм. При больших скоростях водного потока возможно дополнительное укрепление поверхностного слоя заполнителя распределением цементного раствора. Под георешеткой рекомендуется создавать защитный слой или обратный фильтр из геотекстильного материала МИАКОМ.

Укрепление откосов выемок  в леговыветривающихся скальных породах

Характерной особенностью легковыветривающихся скальных пород является высокая прочность в естественном залегании и быстрое разрушение откоса после вскрытия массива. При устройстве выемок в таких грунтах возможны следующие конструктивные решения: со-здание пологих откосов с уклоном 1:1,5 или создание откосов повышенной крутизны 1:1 с дополнительными мерами по их укреплению. Для укрепления крутых откосов рекомендуется использовать геокомпозитный материал Стабимат, представляющий собой композит геомата из полипропилена и полиэфирной геосетки. Увеличенные прочностные характеристики геоматериала обеспечивают надежное укрепление каменистых откосов выемок.

Как защитить дачный участок

Все зависит от крутизны уклона и места расположения дачного участка. Если территория дачного участка окружена большим количество деревьев и кустарников, то беспокоиться особо не стоит, достаточно построить на дачном участке несколько террас и пару лестничных пролетов для более комфортного перемещения. Другое дело, если дачный участок стоит на середине склона или подошвы лысой горы, на глинистом или песчаном грунте с большим количеством грунтовых вод. В этом случае стоит всерьез озаботиться об укреплении склона, иначе эрозия или оползень могут натворить серьезных бед.

Современная наука предлагает несколько основных способов укрепления склона:

  • Высаживанием кустарников и растений с мощной корневой системой, способных связывать поверхностный грунт в единый «ковер». Такая схема позволяет максимально уменьшить эрозию верхнего плодородного слоя;
  • Укладка геотекстильных решеток и полотен под поверхностный слой грунта. Полотно, маты или система пластиковых — металлических ячеек и сеток способны укрепить даже рыхлый песчаный грунт на очень крутых склонах;
  • Обустройство террас и защитных заграждений. Наиболее трудоемкий и сложный в использовании метод, но зачастую именно террасы способны решить проблему оползня и укрепить слой почвы в самых сложных геологических ситуациях.

Огромное значение для выбора методики, как укрепить склон, является правильное водоотведение. Именно приповерхностные и дождевые потоки воды вызывают вялотекущее, очень медленное скольжение плодородного слоя по глинистой линзе основания. Чем толще и слабее плодородный слой, тем сильнее сползание по склону. Аналогичным образом ведет себя песчаный грунт. Нередко дождевые потоки просто смывают очень ценный слой почвы с гумусом и удобрениями, внесенными руками дачника, вниз по склону.

К сведению! Большинство научно обоснованных и разработанных специалистами методов удержания склона при больших углах уклона проектировались для технологических нужд, связанных с укреплением склонов на участках, прилегающих к полотну дорог и фундаментам промышленных объектов.

Типовые конструкции укрепления откосов объемной георешеткой

Укрепление откосов с помощью георешетки вот уже несколько десятилетий успешно практикуется экспертами в сфере благоустройства и дорожного строительства.

Даже в самых неблагоприятных геологических условиях объемные георешетки позволяют осуществить долговечное и эффективное армирование склонов и откосов, предохранить почву от эрозии и размывания, а также снизить риск обвалов и оползней.

В большинстве случаев в комбинации с геосинтетикой применяется геотекстиль – рулонный материал, с помощью которого в основе армирующего покрытия создается прочный дренажный слой.

Легкость монтажа при помощи анкеров дает возможность укрепить не только крутые склоны, но и берега подтопляемых оврагов и котлованов, откосы набережных и плотин.

В зависимости от погодных условий и геологических особенностей местности для укрепления склона используется одна из специально разработанных схем откосоукрепительных сооружений.

При любой конфигурации армирующего слоя в качестве руководства по монтажу полимерных решеток может быть использована стандартная инструкция по укладке георешетки.

Вариант 1

Разработан для армирования глинистых, малосвязанных грунтов. По всей поверхности склона располагается закрепленное анкерами армирующее покрытие. По верхней границе участка покрытие заходит под упорную каменную призму, препятствующую размыванию склона в сезон осадков.

1 — георешетка 2 — заполнитель 3 — земляное полотно 4 — каменная призма5 — анкера

Вариант 2

Универсальный вариант укрепления неподтопляемых склонов. По всей площади откоса анкерными креплениями зафиксирована георешетка с наполнителем. По верхней и нижней границе участка покрытие заходит за площадь откоса. В нижней части склона выполнена водосборная канавка.

Типовые конструкции укрепления откосов объемной георешеткой
1 — георешетка 2 — заполнитель 3 — земляное полотно 4 — каменная призма5 — анкера

Подтопляемые откосы

Для укрепления подтопляемых откосов используется армирующее покрытие, верхний край которого заходит за бровку склона, и расположенная по нижней границе откоса каменная призма. Во время поднятия уровня воды призма удерживает нижний край армирующего покрытия от размывания, а прочно зафиксированный верхний край георешетки предохраняет конструкцию от разрушения под действием осадков.

1 — георешетка 2 — заполнитель 3 — земляное полотно 4 — каменная призма5 — анкера

Типовая схема крепления георешетки анкерами

Анкерные крепления являются незаменимым элементом армирующего слоя при работе с крутыми откосами и склонами. Каждый анкер представляет собой металлический, пластиковый или композитный стержень с крюком в верхней части и застроенным нижним концом. Согласно наиболее распространенной схеме, анкеры устанавливаются:

  • По периметру армированного участка – в каждой ячейке геосетки;
  • По вертикальной и диагональной осям – через одну ячейку;
  • На всей внутренней площади участка – в шахматном порядке с промежутками в 1-1,2 м.

В качестве дополнительных соединительных элементов используются скрепки, которыми смежные модули георешетки соединяются по вертикальной и диагональной осям.

1 — полимерный трос 2 — геотекстиль h — высота георешёткиb — параметр ячейки георешётки

Приглашаем вас к сотрудничеству

Укрепление геоматами

Еще один способ сделать качественный и надежный склон – применение геоматов. Данный материал, который состоит сразу из нескольких слоев полипропиленовых решеток, чем-то даже напоминает мочалку.

Но положительная сторона в том, что наряду с высокой прочностью, геоматы еще и проницаемы для воздуха, воды и корней растений. То есть, укладка геоматов на склон позволит не только качественно укрепить его, но также как и в предыдущих случаях, высадить поверх материала все необходимые растения, которые уже вскоре создадут однородный и достаточно плотный слой.

Дополнительное преимущество материала – это возможность его использования на уклонах до 70°.