Данный материал подготовлен на основании предложения по восстановлению и укреплению берегов водных объектов Гатчинского Дворцового парка, разработанного по результатам обследования современного состояния берегов и берегоукрепительных сооружений внутреннего водоема на территории ГМЗ «Гатчина» с предложением по их восстановлению, выполненного инженером-гидротехником Искрой А.В. в 2018 году.
Оценку стоимости берегоукрепления, в том числе подготовительных работ вы найдете в конце публикации.
Из статьи, дорогой читатель, вы познакомитесь:
- с архивными и историческими материалами по формированию береговой полосы водоемов Дворцового парка;
- с местами применения рекомендуемых типов крепления и способами выполнения работ;
- узнаете какие были разработаны типы конструкций укрепления береговой линии с учетом ранее применявшихся и какова стоимость берегоукрепления по объектам–аналогам.
Ранее канал "Кругозор Проектировщика" рассказывал об историческом берегоукреплении р. Таракановка и Бумажного канала парка Екатерингоф в материале "Петровская конструкция берегоукрепления Бумажного канала и р.Таракановки легла в основу проекта".
1. Общие положения
Водная система на территории дворцового парка ГМЗ «Гатчина» представлена искусственными водоёмами - озера Серебряное и Черное, пруды - Карпин пруд, пруд Ковш, водным лабиринтом и каналом «Холодные ванны», соединяемые с озером Белое.
В данном материале по современному состоянию берегоукрепления анализировалось состояние береговой полосы вышеперечисленных водных объектов, кроме оз. Серебряное. Озеро Серебреное, является источником водоснабжения жилой и промышленной части г. Гатчина и обеспечивает 60% всей потребности города. Наличие зон санитарной охраны (ЗСО) для поверхностного источника водоснабжения озеро Серебряное, не позволяет выполнять какие либо работы на данном водоеме.
Озеро Белое является центральным водоемом и центром композиции парка, оно имеет искусственное происхождение, сформированное в 1760-е — 1790-е годы 18 века путём постройки плотины на речке Тёплой. Из озера вытекает речка Тёплая, приток р. Ижоры.
Основные параметры оз. Белое
Площадь водоема вместе с островами - 36 га
Площадь зеркала озера 32,2 га;
Протяженность береговой полосы без островов -10,4 км.
Протяженность береговой полосы с островами -12,0 км
Нормальный подпертый уровень (НПУ) - 76,40 м. БС
Минимальный уровень -76.10 м. БС
Уровень мертвого объема (УМО) – 75,90 м. Б
2. Оценка современного состояния береговой линии водоема
Оценка современного технического состояния берегов выполнена на основании визуального обследования и изучения сохранившихся фрагментов берегоукрепительных сооружений.
Откосная часть береговой линии озера сложена из насыпных грунтов на торфяном основании. Превышение берега над урезом воды составляет от 0,5 до 2,0 метров. Береговая полоса подвержена разрушительным воздействиям от ветровых волн, ледовых процессов, выклинивания грунтового напорного питания, неорганизованного поверхностного стока дождевых стоков и вод весеннего половодья. Современное очертание береговой полосы, в отдельных местах, не соответствует историческим очертаниям. В результате размыва откосов, береговая полоса отступила внутрь территории парка в среднем на 5 – 7 и более метров. Разрушение конструкций укрепления берега повлекло значительные деформации береговой линии.
В настоящее время берегоукрепительные сооружения пришли в полную ветхость, верх деревянных конструкций сгнил, частично разрушен, местами утрачен полностью. Практически на всем протяжении береговой полосы водоема присутствуют только фрагменты и останки элементов различных типов берегоукрепления. Выступающие из воды фрагменты сооружений создают впечатления не ухоженности на береговой полосе водного объекта. Все это создает неприглядный вид на фоне великолепных парковых сооружений, расположенные в непосредственной близости к водоему. Останки и фрагменты элементов берегоукрепительных сооружений явно не украшают пейзаж Дворцового парка.
3. Архивные материалы по ранее применяемым типам крепления береговой полосы
Оформление береговой полосы Белого озера относится к основному периоду создания садово-паркового ансамбля (к 1790 годам). В это время были выполнены работы по укреплению берегов озера Белое. Исторических документов по сооружениям укрепления сохранилось недостаточно, но по имеющимся материалам (сохранившимся фрагментам берегоукрепительных сооружений и проработкам проектных организаций) можно судить, что берега озера укреплялись следующими типами берегоукрепительных сооружений:
- одерновкой;
- мощением булыжным камнем;
- деревянными шпунтовыми стенками;
-забивными стенками по деревянным сваям.
Последние два типа крепления являлись основными типами берегоукрепительных сооружений.
По материалам архивных изысканий представлены типовые схемы берегоукрепительных сооружений:
Срок службы деревянных конструкций не велик (15-20 лет), и они часто подвергались ремонту или замене. Последний ремонт берегоукрепления выполнялся на части береговой полосы озера в 1930 и послевоенные 1947-50 годы.
Однако, необходимо отметить, что в послевоенные годы в условиях восстанавливающей экономики страны применялись для берегоукрепления материалы некапитального характера, и не соответствующих историческим применяемым типам крепления. В то время важно было приостановить деградацию берегов водоемов с применением подручных и не дорогих материалов, часто от разрушенных войной строений. Так, береговая линия Захарова острова, укреплена деревянной стенкой из обычных нешпунтовых досок, забитых в грунт на глубину 2,0 м впритык друг к другу с обвязочной доской по верху.
Этот тип крепления изначально не являлся капитальным берегоукрепительным сооружением.
4. Предложения по восстановлению и реконструкции берегоукрепления
Схема видов берегоукрепления по участкам береговой полосы водоема следует принимать с учетом исторически сложившихся типов сооружений. Принятия того или иного типа крепление основано на анализе архивных материалов, а также с учетом проектных материалов - «Укрепление восточного берега оз. Белое в парке г. Гатчина» разработанного институтом «Ленгипроинжпроект» Л, 1976 г.
Принимая во внимание огромную роль береговой полосы Белого озера в общей композиции дворцового парка, ее взаимосвязь с другими парковыми сооружениями, реставрацию и восстановления укрепления берега необходимо предусматривать в формах, соответствующих исторически ранее существовавшим капитальным типам берегоукрепительным сооружениям.
Исходя из этого, для восстановления берегоукрепления предлагается применить ранее использованные виды и типы крепления:
- одерновкой;
- мощением булыжным камнем;
- деревянными шпунтовыми стенками;
-забивными стенками по деревянным сваям.
4.1. Тип крепления забивными стенками по деревянным сваям
Тип такого крепления соответствует архивным материалам берегоукрепления о. Захаров, однако применение того или иного типа крепления обуславливается гидрогеологическими особенностями участков береговой полосы, наличием возможности подъезда к отдельным участкам берега. Кроме того, предложения по применению того или иного типа крепления обусловлены и возможностями организации проведения берегоукрепительных работ.
В одних местах («лабиринт», в районе острова Захаров) крепление возможно выполнить методом «насухо» с понижением уровня воды и возможностью подъезда к месту производства работ, что дает возможность применить тип крепления забивными стенками по деревянным сваям. Конструкция данного типа крепления может быть представлена как Вертикальная стенка из деревянных свай с ригелями и вертикального шпунта из доски 60 мм.
Данная конструкция использована в проекте на противоаварийные работы по Северо-Западной береговой линии острова Захаров, разработанный ООО «Эксперт – Строй». Этот вид крепления согласовывается с историческим типом крепления - забивными стенками по деревянным сваям.
Данный тип берегоукрепительного сооружения возможно применить на весь о. Захаров и близко расположенные береговые линии озера Белое. Это создаст единый комплекс данного типа берегоукрепления вписываемый в единую ландшафтную композицию. Протяженность такого вида укрепления составит 2030 м
Учитывая, что береговая полоса сложена из торфяного грунта со слабой несущей способностью с наличием на ней ценных древесных пород, выполнение основных работ, намечается с акватории оз. Белое. Погружение свай в грунт предусматривается с использованием экскаватора- «Watermaster» оснащенного вибропогружателем.
4.2. Тип крепления деревянными шпунтовыми стенками
Тип крепления деревянными шпунтовыми стенками предлагается применить на укреплении береговой линии островов (кроме о. Захаров) и остальной части побережья Гатчинского Дворцового парка. Конструкция такого крепления может быть представлена как берегоукрепление из деревянных свай с образованием плотного частокола. В качестве деревянных свай могут быть использованы круглые деревянные сваи без шпунта и шпунтовые деревянные сваи. Шпунтовые деревянные сваи использованы на берегоукреплении части береговой полосы оз. Белое при ремонте шлюза.
Пазухи вертикальных стенок присыпаются фильтрующим материалом из гранитного щебня для снятия гидравлического давления на сооружение. Щебень слоем 20-30 см укрывается по периметру дорнитом для предотвращения его кольматации, далее засыпается песчаным и растительным грунтом с креплением по верху семенами трав.
Подобные фрагменты крепления из свайного деревянного ряда показаны на фото. 8 Погружение свай в грунт береговой полосы намечается как с акватории озера с использованием экскаватора- «Watermaster» оснащенного вибропогружателем, так и с берега экскаватором оснащенного вибропогружателем.
Данный тип крепления было рекомендовано использовать по всей береговой полосе оз. Белое, как более долговечное в сравнении с деревянной доской и соответствующее архитектурно-историческому стилю с учетом объемно-пространственной композиции исторического ландшафта.
4.3. Крепление валунным камнем
Восстановление частично нарушенного валунного крепления намечается на участке от деревянного пешеходного мостика к оконечной части озера протяженностью 259 м; ширина существующего валунного крепления в плане составляет 2-3.2 м. Площадь восстановления составит около 255 м2. На разрушенных участках наблюдается отрыв камня и смещение его от прежнего места укладки на 2-3 м. Восстановление валунного крепления предусматривается из камня магматических пород с размером в поперечнике 0,8 - 1,2 м на слой песчано-гравийной (песчано-щебеночной) смеси толщиной 0,2 м. Под валунное крепление вынимается грунт шириной 3,5 м и на глубину равной половине их размера (0,5 м). На спланированное основание выемки укладывается песчано-гравийная смесь слоем не менее 0,2 м. Подводная часть крепления выкладывается из наиболее крупных камней. Выше горизонта воды камни укладываются горизонтальными рядами. Верх валунного крепления выравнивается на 50 см выше установившегося уровня воды. Пустоты между валунами заполняются мелким камнем и гранитным щебнем фракции 40 - 70 мм (расклинцовка).
4.4. Совмещенные типы берегоукрепления
5. Оценка стоимости выполнения берегоукрепительных работ
Для определения предполагаемой стоимости берегоукрепительных работ использованы материалы берегоукрепления части восточного и северо-восточного берега, разработанные институтом «Ленгипроинжпроект» в 1976 г. Кроме того, использованы материалы на Берегоукрепление части внутренней береговой полосы о. Захарьева протяженностью 252 м», разработанные ООО «Эксперт-Строй» в 2018 г. и сметой на берегоукрепление участка юго-западного берега 3-го Южного пруда гидросистемы Елагина острова для поддержания в эксплуатационном состоянии (20м), разработанные Ленводхоз в 2018 г.
Однако, дать однозначной оценки удельной стоимости устройства по типам берегоукрепления не предоставляется возможным, так как она во многом зависит от самой организации работ по берегоукреплению, устройства подъездных и технологических дорог с необходимостью укрепления дорожек парка от разрушения, защиты зеленых насаждений парка и прочее.
Коэффициент перехода
1969-1984 =1.21*1.05=1.27; 1984-1991=1,64*1,04=1,71
1991-2001=69,13/4,84=13,04; 2001-2018=6,27
ИТОГО коэффициент перехода от 1976 по 2018 год составит: К=1,27*1,71*13,04*6,27=177,56
Из таблицы следует, что чем больше протяженность крепления, тем меньше ее удельная стоимость (от 62,64 до 177,6 тыс. рублей ). Более приемлемой может принята удельная стоимость 65,0 тысяч рублей 1 пог. метр крепления.
Стоимость берегоукрепления западного берега острова Захарьев протяженностью 252 м
По данным проектно-сметной документации «Противоаварийные работы по северо-западной береговой линии о. Захаров с консервацией участка дорожной сети СПб ГБУК "Гатчина"», разработанной ООО «Эксперт-Строй» в 2018 г. стоимость берегоукрепительных работ составила 10,6 млн рублей или 42,0 тысячи рублей на погонный метр. Однако подготовительные работы составляют 11,84 млн рублей или 46,98 тысяч рублей на 1 погонный метр берегоукрепления. Следовательно, вместе с подготовительными работами, затраты на 1 пог. метр составят 80,03 тысячи рублей.
Однако эту цифру нельзя принять за основу определения удельной стоимости берегоукрепления. Если будет принято решение об укреплении дополнительно и восточной береговой полосы о. Захарьева, протяжённостью 300м, то удельная стоимость при использовании уже предусмотренных дорог составит около 70,0 тысяч рублей.
Берегоукрепление на Елагином острове в ЦПКиО им. Кирова в 2018 г протяженностью 20 пог.м
При устройстве берегоукрепления на Елагином острове в ЦПКиО им. Кирова в 2018 г. протяженностью 20,0 м стоимость строительно-монтажных работ составила 814 тысяч рублей, что на 1 м составляет 40,7 тысяч рублей без стоимости подготовительных работ (укрепление дорожек, защита насаждений, рекультивация). С учетом стоимости данных подготовительных работ плюс еще 60,0 тысяч рублей. Общая удельная стоимость составила 100,7 тысяч рублей.
Если протяженность крепления могла быть больше, то и удельная стоимость была бы значительно меньше. Можно принять цифру около 80,0 тысяч рублей
Объемы берегоукрепительных работ по типам крепления на оз. Белое
Ставьте лайк и обязательно подписывайтесь на канал "Кругозор Проектировщика". Применяли ли вы подобные типы берегоукрепительных конструкций и каких модификаций было бы интересно узнать из комментариев к статье.