TTK Links: Home Page | TTK Moodle | ÕIS
TTK/UAS Repository For Digital Teaching and Learning Resources

Nõlvade erosioonitõkked

Sagor, Rait (2015) Nõlvade erosioonitõkked. [thesis] [en] Slopes erosion barriers.

[img]
Preview
PDF - Published Version
Download (2MB) | Preview
[img]
Preview
PDF - Supplemental Material
Download (1MB) | Preview
[img]
Preview
PDF (lihtlitsents) - Supplemental Material
Download (104kB) | Preview

Abstract

Igasse nõlva erosioonikontrolli süsteemi tuleks suhtuda erinevalt. Ühtset igale poole sobivat lahendust ei ole võimalik soovitada, kuid käesolev autori poolt kokkupandud materjal ja soovitused aitavad probleeme lihtsamini lahendada. Pikkadel ja järskudel nõlvadel on põhiliseks probleemiks pindmine pinnase erosioon. Mida järsem on nõlv, seda rohkem mõjutab gravitatsioon pinnase uhtumist nõlvalt alla. Suureks probleemiks on nõlvadel pinnaveed, mis tekitavad nõlvadel seesmist erosiooni, mis omakorda viivad pinnase hüdraulilisele purunemisele. Et neid probleeme vältida tuleks kasutada kaitsefiltreid kindlustamata nõlvadel. Vanimad ja traditsioonilisemad erosioonitõkestamise viisid nõlvadel on muruga katmine ja kivikindlustused. Nõlvade kasvumulla muruga katmine oleks kõige odavam ja lihtsaim nõlva kindlustamise viise. Järsematel nõlvadel kasutatakse mätastega katmist ja hüdrokülvi. Kivikindlustusi kasutatakse nõlvadel kuhu mõjuvad suuremad koormused. Kivikindlustused kaitsevad nõlvu aluspinna poolt põhjustatud kergete ja välismõjude eest. Kasutatavamad kivikindlustused on kivipuiste, munakivisillutised, tahutud kividest sillutised, betoon- ja asfaldiplokid ning gabioontarindid. Tänapäeval kasutatakse aina enam looduslikke biolagunevaid erosioonikontrolli süsteeme ja geosünteete. Kiireks taimekasvu edendamiseks ja nõlvakindlustamiseks kasutatakse väga palju ajutisi erosioonikontrolli süsteeme. Džuudist, kookoskiududest ja põhust erosioonikontrolli matid ja võrgud on pälvinud suure kasutamisviisi erinevatel nõlvadel ning kraavides. Matid ja võrgud on erineva suuruse ja vastupidavusega, et nõlva kindlustmine oleks võimalikult korrektne, tuleb valida õige kasutusalaga materjal. Püsivad geovõrgud, geokärjed ja geomatid on kasutuses järsematel nõlvadel. Geokärjed ja geomatid hoiavad oma 3D struktuurides mulda, seemneid ja väetist, tänu millele oleks pinnase uhtumine minimaalne ja taimestik areneb kiirelt. Kui taimestik on loodud, siis taimede juured kindlustavad kärjed ja matid pinnasesse, see välistab edaspidise nõlva lagunemise. Uute nõlvade ehitamisel oleks kõige tähtsam, et nõlvad saaksid kiirelt kindlustatud. Mida kiiremini nõlv kindlustatakse, seda väikemad oleks majanduslikud kahjud ja mõju loodusele. Selleks oleks vaja igal suuremal ehitusprojektil välja töötada erosioonikontrolli kava. Kava eesmärgiks oleks ennetada probleemi enne selle algust. Kava koostamisel peaks jälgima viite põhireeglit: ajastus, tööetapid, häirete minimaliseerimine, eelprojekti ja objekti dokumentatsioon. Projekteerija paneb erosioonikontrolli kava paika teabe põhjal, mis on saadud vastava piirkonna andmetest. Kindlal objektil peaks projekteerija uurima kliimat ja sademete hulka, topograafiat ning tegema pinnase uuringuid. Objektil , kus on projekteerijal vastavad andmed, tuleks arvutada aastase pinnase kadumise hulk, kasutades Universaalset pinnase kadumise võrrandit (USLE). Eelviimases peatükis kirjeldatakse kolme erosioonikontrolli lahendust, mida oleks mõistlik kasutada uute nõlvade kindlustamisel. Pinnase katmine ehk multšimine, hüdraulilised rakendused ja matistamine on kiireimad viisid, kuidas peale ehitust pakkuda kindlustamata nõlvale ajutist kaitset erosiooni eest. Igal lahendusel on oma eelised ja puudused. Autor on välja toonud iga lahenduse projekteerimise kriteeriumid, kuidas saada parim kvaliteet töö teostamiseks. Viimases peatükis käsitletakse teede kuivenduskraavide erosiooni probleeme. Teedeehituses oleks kuivenduskraavidel väga tähtis roll, kuna nende kaudu voolab üleliigne vesi teelt ära. Kui veel ei ole võimalik ära voolata, siis üleliigne vesi tungib teestruktuuridesse, mis kahjustab kogu tee muldkeha. Tuleb vältida, et kuivenduskraavide nõlvad ei oleks ebastabiilsed ja nõlva materjal ei langeks kuivenduskraavi. Tavalisemad kuivenduskraavide kindlustamisviisid on kivipuiste, hüdrokülv või gabioontarindid. Tänapäeval kasutatakse üha enam biolagunevaid erosioonikontrolli matte kraavi põhja ja nõlvade kindlustamiseks. Selleks, et teada millist matti tuleks kasutada on vaja arvutada veevoolu kiirus kraavis Manningu võrrandi kaudu.

Abstract [en]

Each slope erosion-control system should be treated differently. It is not possible to recommend everywhere similar solution, but current thesis and recommendations made by the author, help to solve problems easier. Surface soil erosion is the main problem regarding long and steep side slopes. The steeper the slope the greater the impact of gravitation to the soil is. Surface water is a major problem to slopes. Surface water causes internal erosion to slopes, which leads to soil hydraulic breakage. To avoid these problems, protection filters should be used on unsecured slopes. Covering with grass and stone reinforcements are the oldest and traditional erosion- control systems on slopes. Covering the slopes with growth soil grass is the cheapest and easiest way of securing slopes. Covering with turf and hydro seeding are used on steeper slopes. Stone reinforcements are used on slopes exposed to greater loads. Stone reinforcements protect slopes from external influence and light influence caused by subsoil. The most common stone reinforcements are stone riprap, cobblestone, stone pavement, concrete blocks, asphalt blocks and gabions. Nowadays more and more natural biodegradable and geosynthetic erosion systems are used. Temporary erosion-control systems are used a lot in order to secure slopes and further rapid vegetative growth. Erosion-control mats and nets made of jute, coconut fibers and straw are widely used on different slopes and ditches. Mats and nets have different size and durability. In order to secure slopes as correctly as possible, correct materials must be chosen. Permanent geonets, geocells and geomats are used on steep side slopes. The 3D structures of geocells and geomats are filled with soil, seeds and fertilizer. Thereby soil flushing is minimal and vegetation is developing rapidly. If the vegetation is established, the roots of the plants ensure cells and mats into the soil. It prevents further decay of the slope. In construction of new slopes, the most important thing is to secure slopes quickly. The faster the slopes are secured, the smaller economical losses and impact on the environment would be. Therefore erosion-control plan should be developed for every large construction project. The purpose of the erosion-control plan is to prevent problem before it starts. Five basic rules should be followed when drawing up a plan – timing, stage of work, minimizing disruption, preliminary design and documentation of the object. Project designer draws up erosion-control plan based on the information obtained from corresponding region data. Project designer should explore climate, rainfall, topography and do soil research on specific object. When project designer has corresponding data, the amount of annual soil loss should be calculated using universal soil loss equation (USLE). The penultimate chapter describes three erosion-control solutions reasonable to use in securing new slopes. After the construction mulching, hydraulic applications and mats are the fastest ways to provide temporary protection against erosion to the slope. Each solution has its advantages and disadvantages. The author has pointed out the design criteria for each solution in order to get the best quality of the execution of the work. The last chapter deals with erosion problems of road drainage. Drainage ditches have a very important role in road building, because excessive water flows through them away from the road. If excessive water cannot flow away, it penetrates into road structure, which damages the entire road embankment. It must be avoided that drainage slopes are unstable and slope material falls into drainage. The most common drainage securing methods are stone riprap, hydro seeding or gabions. Nowadays more and more biodegradable erosion-control mats are used to secure the bottom and the slopes of the ditch. In order to find out what kind of mat should be used, it is necessary to calculate the speed of the water flow in the ditch, using Manning's equation.

Item Type: thesis
Advisor: Sven Sillamäe
Subjects: Construction > Road Construction > Road building > Road building work
Divisions: Institute of Construction > Road Construction
Depositing User: Rait Sagor
Date Deposited: 09 Jun 2015 12:55
Last Modified: 09 Jun 2015 12:55
URI: http://eprints.tktk.ee/id/eprint/969

Actions (login required)

View Item View Item