Kokosowe i jutowe siatki, maty, walce, tekstylia w ochronie przeciwerozyjnej i umacnianiu skarp

Najistotniejszym czynnikiem powodującym erozję powierzchniową jest woda opadowa, która dzięki swojej zdolności transportowej wypłukuje drobne cząstki z układu gruntowego (podczas opadów nawalnych unosi również większe frakcje gruntu). Powstają klasyczne rynny erozyjne, a skarpa sprawia wrażenie zaniedbanej i nieestetycznej. Spłukany grunt dodatkowo gromadzi się u podnóża skarpy, zatyka ewentualne urządzenia odwadniające lub osadza się na sąsiednich działkach. Intensywność erozji zależy nie tylko od ilości opadów, lecz także od geometrii skarpy – ogólnie długie i/lub strome skarpy są bardziej narażone na działanie spływającej wody.

Sposoby ochrony przeciwerozyjnej skarp

Podstawową i naturalną ochroną przeciwerozyjną skarpy jest roślinność, która spowalnia prędkość płynącej wody, rozprasza jej energię i ogranicza zdolność transportową, a dodatkowo wzmacnia powierzchniowe warstwy gruntu systemem korzeniowym. Podczas gdy naturalne skarpy z pokrywą roślinną są chronione w sposób naturalny, nowo budowane lub modernizowane skarpy, zwłaszcza w początkowych fazach swojego użytkowania, pozostają nieporośnięte roślinnością i dlatego wymagają dodatkowej ochrony powierzchniowej. Najczęściej realizuje się ją za pomocą wyrobów płaskich lub przestrzennych wykonanych z materiałów naturalnych albo z tworzyw sztucznych czy betonu. Jeżeli oddziaływanie erozyjne wody nie dotyczy jedynie powierzchni skarpy, lecz obniża jej ogólną stateczność, stosuje się rozwiązania konstrukcyjne, np. na zasadzie wzmacniania gruntu przy użyciu geomatek.

Zastosowanie siatki kokosowej jako tymczasowej ochrony przeciwerozyjnej

Zasada ochrony przeciwerozyjnej skarpy przy użyciu produktów powierzchniowych

Stosowane typy wyrobów przeciwerozyjnych

Trwałość poszczególnych wyrobów zależy od surowca produkcyjnego. Wyroby tymczasowe są w pełni biodegradowalne (po rozkładzie pod wpływem wilgoci i temperatury nie pozostawiają żadnych pozostałości chemicznych i działają jak naturalny nawóz) i chronią skarpę przed oddziaływaniem erozyjnym do momentu, aż rozwinie się roślinność, która w pełni przejmie funkcję ochrony przeciwerozyjnej. Wyroby ze słomy mają funkcjonalną trwałość ok. 1 roku, z juty od 1 do 2 lat, z kokosa ok. 3 lat, a ekotekstylia z biomasy działają od 3 do 6 lat. Wyroby do trwałej ochrony produkowane są z tworzyw sztucznych (najczęściej polipropylenu lub polietylenu wysokiej gęstości) i są odporne na promieniowanie UV oraz warunki atmosferyczne. Ich funkcjonalna trwałość wynosi co najmniej 25 lat.

Ze względu na strukturę wyroby te dzielą się na kilka podstawowych typów:

Siatki

Wyroby powierzchniowe o otwartej strukturze, produkowane najczęściej z włókien kokosowych lub jutowych. Przez laików są często nazywane „kokosowymi lub jutowymi geotekstyliami”. Obowiązuje zasada, że im bardziej stroma skarpa, tym stosuje się siatki o większej gęstości (mniejsze oczka). Na przykład siatka jutowa o masie powierzchniowej 500 g/m2, siatka kokosowa o masie 400 g/m2 (oczka ok. 35 × 35 mm, 35% pokrycia powierzchni skarpy) stosowane są na skarpach o nachyleniu do 40°, natomiast na bardziej stromych skarpach stosuje się siatki o masie powierzchniowej 700 g/m2 (oczka ok. 20 × 20 mm, 60% pokrycia powierzchni) i większej.

Jutowa siatka przeciwerozyjna 500 g/m2	Kokosowa siatka przeciwerozyjna 400 g/m2	Kokosowa siatka przeciwerozyjna 700 g/m2

Maty

Maty są wyrobami powierzchniowymi wykonanymi ze słomy, kokosa lub ich kombinacji i oprócz ochrony przeciwerozyjnej stosowane są również do ściółkowania. Zapewniają 100% pokrycie powierzchni skarpy i mają masę powierzchniową ok. 350 g/m2. Z obu stron są wzmocnione siatką jutową lub siatką z tworzywa sztucznego. Na rynku dostępne są również kokosowe maty „wszystko w jednym”, np. mata kokosowa z folią ściółkującą lub mata kokosowa z nasionami trawy.

Słomiana i kokosowa mata ściółkująca	Kokosowa mata ściółkująca	Kokosowa mata ściółkująca z folią

Ekotekstylia

Wyroby powierzchniowe z pełnym pokryciem powierzchni skarpy. Na pierwszy rzut oka ekotekstylia wyglądają jak klasyczne tekstylia lub geotekstylia, jednak w przeciwieństwie do nich są wykonane z recyklingowanej biomasy, a więc w pełni biodegradowalne. Często wykorzystywane są w ekoogrodach jako alternatywa dla tradycyjnych materiałów ściółkujących. Więcej informacji o ekotekstyliach.

Rozkładalna naturalna ekotekstylia

Geomaty

Geomaty są wyrobami przestrzennymi o 100% pokryciu powierzchni skarpy, czasami nazywanymi również matami przeciwerozyjnymi. Wykonane są z tworzyw sztucznych lub w kombinacji z włóknami naturalnymi i są generalnie bardziej skuteczne niż wyroby powierzchniowe, dlatego częściej stosuje się je na skarpach o większym obciążeniu erozyjnym. Większość z nich podczas instalacji należy przysypać gruntem, a następnie tworzą trwałe oparcie dla systemu korzeniowego.

Trwała geomata przeciwerozyjna	Trwała geomata przeciwerozyjna z wypełnieniem z włókien kokosowych

Walce kokosowe

Na długich, stromych skarpach sama ochrona powierzchniowa może nie być wystarczająca, a spływająca woda może osiągać dużą energię. Wzdłuż warstwic skarpy (prostopadle do kierunku przepływu) umieszcza się więc przegrody przepływu. Dawniej stosowano deski drewniane, obecnie coraz częściej wykorzystuje się walce kokosowe. Ich zastosowanie znacząco spowalnia przepływ wody i zatrzymuje ewentualny spływ gruntu.

Walce kokosowe do zatrzymywania spłukiwanego gruntu

Geokomórki

Na skarpach stale nawilżanych lub znajdujących się pod wpływem płynącej wody stosuje się np. tzw. geokomórki. Wykonane są z tworzywa sztucznego i stanowią trójwymiarową, przepuszczalną konstrukcję o wysokości od 10 do 30 cm w kształcie plastra miodu, wypełnianą gruntem lub kruszywem. Ściany geokomórek zapobiegają osuwaniu się i wypłukiwaniu gruntu oraz mogą być perforowane w celu uzyskania większej przepuszczalności wody. Inną możliwością jest zastosowanie betonowych elementów ażurowych, w niektórych przypadkach także płyt z tworzywa sztucznego.

Geokomórki do ochrony przeciwerozyjnej i poprawy podłoża

Instalacja wyrobów przeciwerozyjnych

Instalacja wyrobów o strukturze powierzchniowej (siatki, maty, ekotekstylia) przebiega w kilku podstawowych etapach. W pierwszej fazie skarpa jest oczyszczana z kamieni, chwastów, elementów drewnianych i innych obcych fragmentów, wszystkie zagłębienia wypełnia się gruntem, a na końcu skarpę pokrywa się i wyrównuje warstwą humusu o grubości 50–75 mm, z ewentualnym wysiewem trawy. Następnie w koronie i u podnóża skarpy wykonuje się tzw. rowy kotwiące o szerokości co najmniej 500 mm i głębokości 250 mm. W górnym rowie wolny koniec rolki wyrobu przeciwerozyjnego mocuje się za pomocą elementów kotwiących, a resztę rolki rozwija się z góry na dół wzdłuż spadku skarpy. Wyrównuje się wszelkie nierówności, wyrób dodatkowo kotwi się na powierzchni i u podnóża skarpy, po czym zasypuje się rowy kotwiące. W razie potrzeby instaluje się walce kokosowe jako przegrody przepływu.

Wyroby o strukturze przestrzennej (geomaty) instaluje się w podobny sposób, jedyną różnicą jest przysypanie dodatkową warstwą gleby urodzajnej w końcowej fazie instalacji (po zakotwieniu powierzchniowym). W przypadku geomat przestrzennych część systemu korzeniowego utrzymuje się bezpośrednio w strukturze wyrobu, który zapewnia jego trwałe wzmocnienie, a końcowa ochrona skarpy osiąga maksymalną skuteczność.

Przy instalacji geokomórek skarpa jest również wyrównywana, jednak warstwa gleby urodzajnej pod geokomórkami traci sens, ponieważ wysokość geokomórki sięga kilkudziesięciu centymetrów. Również wymagania dotyczące rowu kotwiącego w koronie skarpy nie są tak rygorystyczne – można lokalnie zwiększyć liczbę elementów kotwiących i zrezygnować z rowu. Natomiast szczególną uwagę należy zwrócić na rozciągnięcie wyrobu na powierzchni w taki sposób, aby osiągnąć wymaganą liczbę komórek na m2, a następnie komórki są kotwione powierzchniowo. Wypełnienie geokomórek powinno wystawać o 25–50 mm ponad ich górną krawędź; można je przykryć glebą urodzajną i obsiać lub pozostawić wypełnienie wyłącznie z kruszywa.

Przy sadzeniu krzewów lub drzew najpierw wykonuje się nasadzenia, a następnie montuje ochronę przeciwerozyjną w taki sposób, że wyrób nacina się na niezbędnej długości wzdłuż kierunku spadku skarpy. Jako elementy kotwiące stosuje się kołki i zszywki z biodegradowalnego tworzywa sztucznego, twardego drewna lub stali. Rozstawy w rastrze dobiera się w zależności od nachylenia skarpy. Dla skarp łagodniejszych (1:4 ≈ 14° do 1:3 ≈ 18°) od 1 do 2 szt./m2, a dla skarp stromych (1:2 ≈ 27° do 1:1 = 45°) od 2 do 4 szt./m2. Pojedyncze geokomórki kotwi się masywniejszymi stalowymi trzpieniami o długościach i rozstawach najlepiej określonych w projekcie.

Jak wybrać właściwy typ wyrobu przeciwerozyjnego?

Decydującymi czynnikami przy ocenie przydatności i wyborze typu ochrony przeciwerozyjnej są:

• intensywność obciążenia (częstotliwość opadów, prędkość przepływu)
• rodzaj, struktura i właściwości gruntów skarpy
• nachylenie i długość skarpy
• gęstość i rodzaj pokrywy roślinnej