stringtranslate.com

Габион

Укрепленный грунт с габионами, поддерживающий многополосную дорогу
Габионы как защита от рентгеновского излучения при таможенном досмотре

Габион (от итальянского gabbione — «большая клетка»; от итальянского gabbia и латинского cavea — «клетка») — это клетка , цилиндр или ящик, заполненный камнями, бетоном или иногда песком и грунтом, для использования в гражданском строительстве, дорожном строительстве, военных целях и ландшафтном дизайне .

Для борьбы с эрозией используется каменная наброска в клетках . Для плотин или при строительстве фундаментов используются цилиндрические металлические конструкции. В военном контексте габионы, заполненные землей или песком, используются для защиты саперов , пехоты и артиллеристов от огня противника.

Леонардо да Винчи спроектировал тип габиона, называемый Corbeille Leonard («корзина Леонарда»), для фундамента замка Сан-Марко в Милане . [1]

Гражданское строительство

Опора моста с габионами

Наиболее распространенное применение габионов в гражданском строительстве было усовершенствовано и запатентовано Гаэтано Маккаферри в конце 19 века в Сачерно, Эмилия-Романья, и использовалось для стабилизации береговых линий, берегов рек или склонов против эрозии . Другие применения включают подпорные стенки, шумовые барьеры , временные стены от наводнений , фильтрацию ила из стока, для небольших или временных/постоянных плотин, регулирования рек или облицовки каналов. Они могут использоваться для направления силы потока паводковой воды вокруг уязвимой конструкции.

Габионы также используются в качестве рыбозащитных экранов на небольших ручьях. Габионные ступенчатые плотины обычно используются для регулирования рек и контроля за наводнениями; ступенчатая конструкция увеличивает скорость рассеивания энергии в русле, и она особенно хорошо подходит для строительства габионных ступенчатых плотин. [2]

Габионная стена — это подпорная стена из сложенных друг на друга заполненных камнем габионов, связанных вместе проволокой. Габионные стены обычно отстоят (наклоняются назад к склону) или отступают назад вместе со склоном, а не укладываются вертикально.

Ожидаемый срок службы габионов зависит от срока службы проволоки, а не от содержимого корзины. Конструкция выйдет из строя, когда выйдет из строя проволока. Оцинкованная стальная проволока является наиболее распространенной, но также используется проволока с покрытием из ПВХ и из нержавеющей стали. По оценкам, оцинкованные габионы с покрытием из ПВХ могут прослужить 60 лет. [3] Некоторые производители габионов гарантируют структурную прочность в течение 50 лет. [4]

В Соединенных Штатах использование габионов в ручьях впервые началось с проектов, завершенных с 1957 по 1965 год на реке Норт-Ривер, штат Вирджиния, и реке Зеландия, штат Нью-Гемпшир. [5] Более 150 структур контроля уровня, береговых укреплений и дефлекторов каналов были построены на двух участках Лесной службы США. В конечном итоге большая часть сооружений в русле реки вышла из строя из-за подрыва и отсутствия структурной целостности корзин. В частности, коррозия и истирание проводов движением донного наноса поставили под угрозу конструкции, которые затем провисли и рухнули в каналы. Другие габионы были сброшены в каналы, поскольку деревья росли и увеличивались наверху габионных укреплений, выталкивая их в сторону речных русел.

Габионы также использовались в строительстве, как, например, в винодельне Dominus в долине Напа , Калифорния , архитекторами Herzog & de Meuron , построенной в период с 1995 по 1997 год. Внешняя часть выполнена из модульных сетчатых габионов, содержащих камень, добытый в местных карьерах; эта конструкция обеспечивает движение воздуха через здание и создает среду с умеренными температурами внутри. [6] [7]

Вариации дизайна

Берегоукрепление с помощью матрасов

Существуют различные специальные конструкции габионов, отвечающие определенным функциональным требованиям, и некоторые специальные термины для определенных форм вошли в употребление. Например: [8]

Военное использование

Габионы с пушкой , иллюстрация конца XVI века

Ранние габионы представляли собой круглые клетки с открытым верхом и дном, сделанные из ивовых прутьев и заполненные землей для использования в качестве военных укреплений . [10] : 38  Ивовых прутьев были привезены из Восточного Лотиана для изготовления габионов, которые защищали огневые точки в Эдинбурге в апреле 1573 года во время осады Эдинбургского замка . [11]

Эти ранние военные габионы чаще всего использовались для защиты саперов и артиллеристов осадной артиллерии . [10] : 39  Плетёные цилиндры были лёгкими и их можно было относительно удобно перевозить в обозе с боеприпасами , особенно если они были сделаны в нескольких диаметрах , чтобы вставляться один в другой. На месте использования в полевых условиях их можно было поставить на торец, закрепить на месте и заполнить землёй, чтобы сформировать эффективную стену вокруг орудия или быстро построить пуленепробиваемый парапет вдоль сопа. Во время Крымской войны местная нехватка хвороста привела к использованию вместо него обручального железа из тюков сена; это, в свою очередь, привело к созданию специально изготовленных габион из листового железа. [10] : 182 

Сегодня габионы часто используются для защиты передовых оперативных баз (FOB) от взрывного, осколочного, непрямого огня, такого как минометный или артиллерийский огонь. Примерами областей в пределах FOB, которые широко используют габионы, являются спальные помещения, столовые или любые места, где может быть большая концентрация незащищенных солдат. Габионы также используются для облицовки самолетов , взрывозащитных стен и подобных сооружений. Габион часто называют « Hesco bastion ».

Ослабление удара

Габионы могут использоваться для ослабления динамической нагрузки, например, в результате ударов транспортных средств или камнепада. Во-первых, габионы могут быть пригодны в качестве системы удержания транспортных средств на живописных дорогах с низкой скоростью. [12] Во-вторых, при использовании в качестве облицовки армированных землей конструкций с вертикальной поверхностью габионы обеспечивают более деформируемую поверхность для удара по сравнению с другими классическими геотехническими альтернативами. Эта более высокая деформируемость является результатом дробления и больших смещений содержимого засыпки. В результате ударная нагрузка, передаваемая на конструкцию, уменьшается как из-за рассеивания энергии удара, так и из-за ослабления пиковой силы. В процессе оптимизации материал засыпки может быть адаптирован для удовлетворения конкретных требований с точки зрения реакции на удар. Это, в частности, привело к использованию переработанных материалов (шин и балласта с железнодорожных путей) в ядре некоторых защитных насыпей от камнепада . [13] [14]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ gabiondesign.be Архивировано 6 января 2008 г. на Wayback Machine
  2. ^ Wüthrich, Davide; Chanson, Hubert (сентябрь 2014 г.). «Гидравлика, вовлечение воздуха и рассеивание энергии на ступенчатой ​​плотине из габионов». Журнал гидравлической инженерии . 140 (9): 04014046. doi :10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000919. ISSN  0733-9429.
  3. ^ maccaferri-northamerica.com Архивировано 11 марта 2012 г. на Wayback Machine
  4. ^ "Feature Projects - Project 2". gabions.net . Архивировано из оригинала 28 октября 2018 г. Получено 22 ноября 2014 г.
  5. ^ Toblaski, RA, и NK Tripp, 1961. Габионы для контроля ручьев и эрозии. Журнал охраны почв и водных ресурсов 16: 284-285.
  6. ^ "Dominus Winery in Napa Valley, California, USA". floornature.com. Архивировано из оригинала 2014-03-20 . Получено 22-02-2009 .
  7. ^ "Dominus Winery". Archiplanet. Архивировано из оригинала 2008-10-14 . Получено 2009-02-22 .
  8. ^ ridgeway-online.com [ мертвая ссылка ]
  9. ^ Габионная стена
  10. ^ abc Mahan, Dennis Hart (1870). Элементарный курс военной инженерии. Нью-Йорк: Wiley . Получено 7 июня 2017 г.
  11. Джон Хилл Бертон, Регистр Тайного совета Шотландии , т. 2 (Эдинбург, 1878), стр. 210–211.
  12. ^ Амато, Джузеппина; О'Брайен, Фионн; Симмс, Сиаран К.; Гош, Бидиша (июнь 2013 г.). «Многокомпонентное моделирование габионных балок для ударных нагрузок». Международный журнал по ударопрочности . 18 (3): 237–250. doi :10.1080/13588265.2013.775739. ISSN  1358-8265. S2CID  110769207.
  13. ^ Ламберт, С.; Хейманн, А.; Готтеланд, П.; Нико, Ф. (2014-05-23). ​​«Исследование кинематической реакции защитной насыпи от камнепадов в реальном масштабе». Natural Hazards and Earth System Sciences . 14 (5): 1269–1281. Bibcode :2014NHESS..14.1269L. doi : 10.5194/nhess-14-1269-2014 . ISSN  1684-9981.
  14. ^ Ламбер, Стефан; Бурье, Франк; Готтеланд, Филипп; Нико, Франсуа (август 2020 г.). «Экспериментальное исследование реакции тонких защитных конструкций на воздействие камнепадов». Канадский геотехнический журнал . 57 (8): 1215–1231. doi :10.1139/cgj-2019-0147. ISSN  0008-3674. S2CID  210316590.