Проектирование берегоукрепления

Берегозащитные сооружения предназначены для предохранения берегов от разрушения волнением, течением и льдом, а также для создания пляжей путем аккумуляции наносов. Часто их возводят для предотвращения или ослабления развития оползневых процессов берегового склона (в случаях, когда земляной массив находится в состоянии, близком к предельному равновесию и подмыв берега может вывести его из равновесия).

Являясь одними из наиболее распространенных конструкций гидротехнических сооружений, берегоукрепления возводят как в пределах акваторий портов яхт-клубов, так и на открытых побережьях.

В первом случае они строятся в местах сопряжения основных портовых сооружений, для защиты от размыва незастроенных участков береговой линии, а также для благоустройства территории порта.

Внепортовые берегоукрепления сооружаются для защиты от размыва участка сопряжения оградительного сооружения с берегом, прибрежной полосы с курортными комплексами, населенными пунктами, промышленными объектами, железными и автомобильными дорогами. Часто они создаются для защиты от размыва существующего или вновь отсыпанного пляжа, а также для защиты хотя и не застроенных, но ценных участков побережья.

При осуществлении берегозащитных мероприятий можно применить два метода: пассивный и активный.

Сооружения пассивного метода непосредственно защищают береговой откос от воздействия волнения, течения и льда; они выполняют пассивную роль, осуществляя только задачу сохранения участка берега, который существовал до их возведения. Сюда относятся берегоукрепительные стенки и сооружения откосного, полуоткосного и ступенчатого типа.

При активном методе возводятся сооружения, которые в значительной степени гасят энергию волн на подходе к берегу и при наличии соответствующих условий могут накапливать наносы у берега, расширяя пляж, что способствует дополнительной (активной) защите берега от разрушения. В рассматриваемом случае применяют сооружения в виде затопленных (иногда и незатопленных) волноломов и расположенных нормально к береговой линии конструкций, называемых бунами.

Часто применяются берегоукрепления комбинированного типа, где имеются сооружения и активного, и пассивного метода.

Для защиты береговой линии в портах применяют сооружения пассивного метода защиты. На открытом побережье в условиях интенсивного волнения чаще всего применяется активный метод защиты либо сооружения комбинированного типа. В последние годы активный метод широко применяется и в тех случаях, когда рассчитывать на накопление наносов не приходится вследствие их отсутствия, а ставится лишь задача защиты от разрушения берега с искусственно отсыпанным пляжем. Обеспечение сохранности естественного или искусственно созданного пляжа является лучшей гарантией защиты берега от разрушения.

Берегоукрепительные сооружения можно подразделить еще на поперечные (буны) и продольные (волноломы и все сооружения пассивного метода защиты).

Одной из серьезных причин разрушения берегов является дефицит вдольбереговых потоков насосов из-за сокращения твердого стока рек вследствие хозяйственной деятельности человека. Другой причиной является изъятие пляжевого материала для строительных целей.

Нагрузки. Основной нагрузкой на берегоукрепительные сооружения пассивного метода защиты берегов является активное давление грунтов и гидростатическое давление грунтовых вод, накапливающихся за стенкой.

Для берегоукрепительных сооружений, не связанных с берегом, основная нагрузка – давление разбитых и прибойных волн.

Расчет сооружений. Сооружения пассивного метода защиты берегов гравитационного типа рассчитываются на устойчивость и прочность как гравитационные подпорные стенки, а шпунтовые – как тонкие стенки.

Сооружения активного метода защиты берегов рассчитываются как оградительные сооружения па волновые нагрузки.