Опыт использования геосинтетических материалов для стабилизации грунтов
Природа эрозионных процессов сложна и зависит от многих факторов, которые трудно поддаются систематизации и зависят от природно-климатических и гидрогеологичих условий, которые определяют эффективность противоэрозионных мероприятий. В связи с этим разработка математических моделей прогноза развития эрозионно-склоновых процессов сложна и требует большого количества данных натурных наблюдений.
Работы по исследованию эффективности применения геокомпозиционных систем для стабилизации эрозионных процессов откосов и склонов были начаты в 1995 году и направлены на разработку эффективных противоэрозионных мероприятий, обеспечивающих безопасность газопроводов с применением геотекстиля и георешетки.
При прокладке нефте- и газопроводов в соответствии с действующими СНиП и производственным регламентом над этими линейными сооружениями образуется коридор, ширина которого зависит от количества ниток. В границах этого коридора нарушается равновесие природных экосистем. Растительность и дерновой слой на этой территории оказываются практически уничтоженными в ходе производства работ и эксплуатации, и как следствие, на этих участках развиваются эрозионные процессы, масштабы которых могут быть весьма значительны.
Последствия развития эрозионных процессов негативно отражаются не только на экологической ситуации, но и приводят к нарушению эксплуатационного режима газопровода, образованию "воздушных переходов". В результате образования воздушных переходов трубы газопровода эксплуатируются в неблагоприятном режиме, на них передаются дополнительные механические воздействия, разрушается гидроизоляционное покрытие, что становится причиной аварии. Такая ситуация была отмечена в Пермтрасгазе вблизи района Татар-Люга, где ширина технологического коридора достигала 150 м. На поверхности территории залегают пылеватоглинистые грунты и пески мелкие. Коридор пересекает ручей, расход воды в нем достигает максимального значения весной, в результате активного таяния снега, толщина которого достигает 2 м. Рельеф имеет незначительный уклон и характеризуется развитием овражной эрозии. Активные эрозионные процессы наблюдаются также и в районе Гремяченска (южный Урал). Крутизна заложения склонов на некоторых участках достигает 45°, поверхность характеризуется полным отсутствием почвы и выходом ариллитов.
Для стабилизации эрозионных процессов на этих участках были разработаны конструкции геокомпозиционных систем на основе геоячеек и геоматов. В районе Татар-Люга были проведены планировочные работы, и старое русло ручья направлено в новый спрямленный канал, борта которого представлены откосами крутизной 1 : 1. На период проведения работ была возведена временная дамба. Планировка выполнялась местным грунтом .
Для предотвращения эрозионных процессов на дне и бортах канала были применены геокомпозиционные экраны на основе Энкамат - геотекстиль. Энкамат это материал, входящий в группу противоэрозионных геосинтетических материалов, который представляет собой трехмерный, легкий, гибкий структурный мат. Сваренные между собой волокна образуют устойчивую структуру, объем пор, которой составляет 95 %. Полиамид сохраняет свои свойства при отрицательных температурах до - 25° С. Структура материала такова, что он имитирует корневую систему растений для георешетки и как бы цепляется за поверхность склона. Для изготовления материала используется РА6 черного цвета, устойчивый к воздействию температур (сохраняет свои свойства) в диапазоне от -30 до +80 °С. На всей площади по спланированной поверхности был нанесен слой растительного грунта, толщиной 1-2 см и произведен посев трав, характерных для данного района. На эту поверхность был уложен энкамат геотекстиль. Крепление материала на бровке откоса было осуществлено в анкерную канавку, глубиной 30 см шириной 70 см, которая засыпалась с уплотнением грунтом. На поверхности откоса энкамат был закреплен деревянными ивовыми рогатинками длиной около 30 см. На дне канала и откосах, находящихся под водой, использован энкамат, заполненный мелким щебнем (2-6 мм) и скрепленный битумной эмульсией. На участках откосов, находящихся выше отметки воды, битумная эмульсия не применялась.
