Введение
Габион (от итальянского gabbione, что означает «большая клетка»; от итальянского gabbia и латинского cavea, что означает «клетка») — это клетка, цилиндр или короб, заполненный камнями, бетоном или иногда песком и почвой, используемый в гражданском строительстве, дорожном строительстве, в военных целях и ландшафтном дизайне. Для защиты от эрозии применяется клеточный рип-рап. Для дамб или при строительстве фундаментов используются цилиндрические металлические конструкции. В военном контексте габионы, заполненные землей или песком, применяются для защиты саперов, пехоты и артиллеристов от вражеского огня. Леонардо да Винчи разработал тип габиона, известный как «Корбей Леонардо» («корзина Леонардо»), для фундамента замка Сан-Марко в Милане.
A gabion (from Italian gabbione meaning "big cage"; from Italian gabbia and Latin cavea meaning "cage") is a cage, cylinder or box filled with rocks, concrete, or sometimes sand and soil for use in civil engineering, road building, military applications and landscaping. For erosion control, caged riprap is used. For dams or in foundation construction, cylindrical metal structures are used. In a military context, earth or sand filled gabions are used to protect sappers, infantry, and artillerymen from enemy fire. Leonardo da Vinci designed a type of gabion called a Corbeille Leonard ("Leonard[o] basket") for the foundations of the San Marco Castle in Milan.
Гражданское строительство
Наиболее распространенное применение габионов в гражданском строительстве было усовершенствовано и запатентовано Гаэтано Маккаферри в конце XIX века в Сацерно, Эмилия-Романья, и использовалось для стабилизации береговых линий, берегов рек и ручьев или склонов от эрозии. Другие области применения включают подпорные стены, шумозащитные барьеры, временные противопаводковые сооружения, фильтрацию ила из поверхностного стока, небольшие или временные/постоянные плотины, регулирование русла реки или облицовку каналов. Их можно использовать для перенаправления силы потока воды вокруг уязвимых сооружений. Габионы также применяются в качестве рыбозащитных решеток на небольших реках и ручьях. Габионные каскадные водосбросы широко используются для регулирования русла реки и борьбы с наводнениями; каскадная конструкция повышает скорость рассеивания энергии в русле и особенно подходит для строительства габионных каскадных водосбросов. Габионная стена – это подпорная стена, построенная из штабелированных каменных габионов, соединенных проволокой. Габионные стены обычно имеют уклон (наклонены назад к склону) или ступенчато отступают от склона, а не укладываются вертикально. Срок службы габионов зависит от долговечности проволоки, а не от содержимого корзины. Конструкция разрушится при разрушении проволоки. Наиболее часто используется оцинкованная стальная проволока, но также применяются проволока с ПВХ-покрытием и проволока из нержавеющей стали. Считается, что габионы из оцинкованной стали с ПВХ-покрытием могут прослужить до 60 лет. Некоторые производители габионов гарантируют структурную целостность в течение 50 лет. В Соединенных Штатах использование габионов в руслах рек началось с проектов, реализованных в период с 1957 по 1965 год на реках Норт-Ривер (Вирджиния) и Зиланд-Ривер (Нью-Гэмпшир). На двух участках Лесной службы США было построено более 150 сооружений для регулирования уровня воды, укрепления берегов и отклонения русла. В конечном итоге значительная часть речных сооружений вышла из строя из-за подмыва и недостаточной структурной целостности корзин. В частности, коррозия и абразивный износ проволоки из-за движения донного грунта привели к ослаблению конструкций, которые затем проседали и обрушивались в русло. Другие габионы были опрокинуты в русло, когда деревья росли и увеличивались в размерах на габионных укреплениях, оказывая рычаг в сторону русла реки. Габионы также использовались в строительстве, например, при возведении винодельни Dominus в долине Напа (Калифорния) по проекту архитекторов Herzog & de Meuron (1995–1997 гг.). Внешняя облицовка здания выполнена из модульных габионов из проволочной сетки, заполненных местным камнем; такая конструкция обеспечивает циркуляцию воздуха в здании и создает внутри умеренный температурный режим.
Изменения в конструкции
Существуют различные специальные конструкции габионов для удовлетворения конкретных функциональных требований, и для определенных форм появились специальные термины. Например:
Бастион: габион, внутренне облицованный мембраной, как правило, из нетканого геотекстиля, для использования гранулированного грунта в качестве заполнителя вместо камня. Матрас: форма габиона с небольшой высотой относительно боковых размеров; обычно очень широкая. Применяется для защиты поверхностей от волновой эрозии и подобных воздействий, а не для строительства или поддержки высоких сооружений. Трапион: форма габиона с трапециевидным поперечным сечением, предназначенная для укладки с образованием наклонной, а не ступенчатой поверхности. Термин широко используется, однако, по крайней мере в контексте габионов, представляется зарегистрированным товарным знаком компании Betafence Limited.
Bastion: a gabion lined internally with a membrane, typically of nonwoven geotextile to permit the use of granular soil fill, instead of rock. Mattress: a form of gabion short in height relative to the lateral dimensions; commonly very wide. For protecting surfaces from wave erosion and similar attack, rather than building or supporting high structures. Trapion: a form of gabion with a trapezoidal cross section, designed for stacking to give a face that is sloping rather than stepped. The term is in wide usage, but in contexts related to gabions at least, appears to be a trademark registered by Betafence Limited.
Военное применение
Первые габионы представляли собой круглые клетки с открытым верхом и дном, сплетенные из лозы и заполненные землей, которые использовались в качестве военных укреплений. Эти ранние военные габионы чаще всего применялись для защиты саперов и артиллеристов при осаде. Во-вторых, при использовании в качестве облицовки для земляных сооружений с вертикальными склонами, габионы обеспечивают более податливую поверхность при ударе по сравнению с другими традиционными геотехническими решениями. Эта повышенная податливость обусловлена сжатием и значительными перемещениями заполнителя. В результате, нагрузка, передаваемая на конструкцию, снижается за счет как рассеивания энергии удара, так и уменьшения пикового усилия. В процессе оптимизации состав заполнителя может быть адаптирован для соответствия конкретным требованиям по реагированию на ударные воздействия. Это, в частности, привело к использованию вторичного сырья (автомобильные шины и балласт с железнодорожных путей) в качестве сердечника некоторых насыпей для защиты от камнепадов.