Требования
Требования к этим конструкциям формируются в зависимости от их назначения. По этому показателю они классифицируются на декоративные и укрепительные. Первые предназначены для придания ландшафта участку, имеющего небольшие уклоны, а вторые должны быть мощными и прочными, чтобы выдержать существенное давление грунта.
Особенности выбора
Преимущество применения блоков для таких конструкций – возможность одновременного выполнения декоративных функций, приведение окружающей территории к выбранному стилевому оформлению и защита от оползней грунта.
Для выбора типов блоков по материалам и размерам, застройщик должен учитывать следующие важные моменты:
- характеристика почвы и ее предрасположенность к разрушительным процессам под воздействием природных факторов;
- геометрия неровностей, рациональные методы компенсации склонов;
- какой должна быть подпорная конструкция: несущая или в форме устойчивого основания, для этого должны быть выполнены предварительные расчеты;
- материал стен определяют с учетом высоты, типа подпорной конструкции и принципа функционирования.
При выборе блоков для подпорных стен, которые размещены в густонаселенных районах, дополнительно должны обеспечиваться такие условия:
учитывать динамические воздействия от всех видов транспорта;
неизбежность сноса ветхих построек на площадке строительства;
важность выполнения археологических исследований;
обязанность демонтажа старых подземных инженерных коммуникаций и фундаментов;
потребность проведения реконструкции и укрепления окружающих строений застройки.
Разновидности конструкций
Укрепительные подпорные стены из блоков подразделяются на 3 вида:
- Массивные, удерживают давление грунта благодаря своей большой массе. В этом случае прочность конструкции будет зависеть от размера заглубления. Такие стены требуют большой объем строительного материала. Поэтому для частного домостроения на участках с незначительным наклоном, рекомендуется выполнять невысокие подпорные конструкции выше уровня почвы на 0,6-0,7 м, заглублением 0,2-0,25 м и толщиной — 0,3-0,40 м.
- Комбинированные, обладают меньшим весом, чем первые. С целью повышения устойчивости, возводят фундамент с размером намного большим, чем ширина подпорной стены. В этом случае слой грунта, будет давить на выступающие компоненты фундамента, тем самым снижая нагрузки и увеличивая устойчивость конструкции.
- Тонкостенные выполняют Г- либо Т-образной конфигурации. В этой конструкции вертикальное давление почвы на опору будет снижать горизонтальные нагрузки и повышать устойчивость подпорной конструкции к опрокидыванию.
Из чего состоят?
Такая конструкция обычно, содержит 4 составные части:
- тело – главная видимая часть;
- фундамент – подземное основание;
- дренаж – система сбора атмосферных вод;
- водоотвод – система трубопроводов для отвода собранных атмосферных вод.
При этом если первая часть конструкции требуется в основном для реализации подпорной функции и преследует эстетическую цель, то остальные части конструкции необходимы для выполнения технических нормативов.
Такие сооружения группируются по высоте:
- небольшие до 1 м;
- средние до 2 м;
- высокие свыше 2м.
Выбор материала и габаритов блока и фундамента выполняется после расчета подпорной стены по нагрузкам, которые могут воздействовать на ее конструкцию:
- вертикальные: сила от засыпного грунта, воздействующая на стену и на участок; вес, оказывающий давление на верхнюю поверхность сооружения;
- общая масса подпорной стеновой конструкции;
- горизонтальные: сила трения, которая возникает на участках, где грунт соединяется с фундаментом;
- давление почвы на подпорную стену;
- силы, возникающие при сейсмических колебаниях почвы;
- ветровой напор, особенно для стен выше 2 м;
- потоки воды, в особенности в котловинах;
- вибрационные разрушительные силы, возникающие от движения транспорта, особенно железнодорожного;
- зимнее вспучивание грунта.
Назначение
Если уклон земельного участка составляет более 80º, для предупреждения сползания почвы обязательно возводится защитная стена. Строительная конструкция также устанавливается при размещении частного дома возле водоема на крутом берегу.
Основные функции, которые выполняет цементно-песчаная подпорка:
- фиксация и закрепление грунта в необходимом положении;
- зонирование приусадебного участка;
- формирование горизонтальных плоскостей при оформлении ландшафтного дизайна территории.
Подпорка, установленная на загородном участке, выполняет защитные, декоративные или одновременно обе функции.
Массивная стенка подпорная
Ниже представлены чертежи массивных стенок для террасирования участка. Общими правилами при строительстве своими руками этих конструкций являются:
- опалубка заглубляется на 1/3 от высоты конструкции ПС при общей высоте 0,4 – 1,5 м;
- если стена имеет высоту 1,6 – 2 м, минимальное заглубление составляет 0,7 м;
- минимальная толщина (у трапециевидных в верхней части) ПС составляет 10 см;
- при террасировании песчаных почв и супесей ширина основания составляет 0,5 от высоты конструкции, для суглинка достаточно 1/3 этого размера, для глины ¼;
Размеры подпорной стенки в зависимости от типа грунта Несмотря на то, что прямые контуры предпочтительнее для ландшафтного дизайна, правильно спроектированная своими руками стена террасы должна иметь ребра жесткости, углы и ломаные линии, обеспечивающие большую прочность монолитного сооружения из железобетона.
С уширением пяты
Технология позволяет снизить бюджет строительства за счет меньшего расхода бетона. Производится устройство стен для террасирования участка по схеме:
- разметка и выемка грунта – в соответствии с проектом на обноски натягиваются шнуры/струны, изготавливаются траншеи шириной в размер уширения подошвы ПС;
- подстилающий слой и устройство опалубки – нижние 0,4 м пучинистого грунта заменяются щебнем или песком, трамбуются, на нерудный материал стелется рубероид и устанавливаются щиты опалубки для уширения высотой 0,3 м, на них перпендикулярно укладываются куски бруса, на которые устанавливается щитовая опалубка для тела стены, фиксирующаяся с двух сторон укосинами и стяжками;
- дренаж – щиты просверливаются насквозь, через них с периодичностью в 1 м пропускаются пластиковые трубки на высоте 0,2 м от нижней террасы;
- армирование и заливка – внутрь опалубки своими руками устанавливается каркас с двумя поясами из продольных стержней, обвязанных хомутами или вертикальными и горизонтальными перемычками, бетон укладывается послойно (0,4 м), уплотняется глубинным вибратором.
Подпорная стена с уширением подошвы Марка бетона от М150, при необходимости могут использоваться пенетрирующие добавки. Конструкция ПС имеет плитную часть, которая противостоит силам пучения, не давая выдернуть стену на поверхность.
Трапециевидная
Технология изготовления имеет вид:
- разметка – по обноскам натягиваются шнуры с учетом изменения горизонтального уровня на нижнем участке и прилежащем к нему верхнем ярусе;
- отрывка траншей – грунт вынимается на 0,4 м ниже проектного уровня, ширина выработки равна размеру уширения подошвы с учетом типа грунта (например, если стена имеет высоту 0,7 м сверху, на суглинке это составит 0,23 м);
- подстилающий слой – песок на сухом грунте или щебень при высоком УГВ толщиной 0,4 м (послойная трамбовка виброплитой или ручным инструментом);
- устройство опалубки – передний щит устанавливается вертикально (в сторону уклона), фиксируется подпорками, задний щит наклонен в его сторону верхним бортом, крепится шпильками или распорками из бруска;
- армирование – каркас из продольных прутков (рифленка диаметром 6 – 8 мм), обвязанных хомутами через 0,6 – 0,8 м;
- бетонирование – смесь укладывается слоями по 0,4 м, уплотняется вибратором.
Изогнутая траектория стенки предпочтительнее прямым линиям Уход за бетоном классический – верхняя плоскость укрывается опилками, увлажняемыми из лейки в первые двое суток. Пенетрирующие добавки, вводимые в смесь при изготовлении, позволяют получать абсолютно водонепроницаемый бетон. Однако его себестоимость при этом увеличивается в несколько раз, поэтому проще использовать технологию:
- гидроизоляция задней и боковых граней;
- облицовка передней поверхности краской, камнем, гибкой черепицей и прочими материалами.
Возведение стенки
Для возведения на участке надежной опорной конструкции из строительных блоков или монолитного бетона нужно правильно сделать предварительные расчеты и выполнять монтаж согласно проектным чертежам изделия. При соблюдении всех требований защитно-декоративное строение прослужит продолжительный период.
Рытье траншеи
Первый этап возведения подпорки на земельном участке — это подготовка траншеи по контуру будущего строения. Для сокращения сроков выполнения строительных работ рекомендуется арендовать экскаватор. Но выравнивание и зачистка траншеи осуществляются вручную при помощи лопат.
На дно насыпается первоначально слой щебня, поверх которого укладываются металлические прутья или специальная армирующая сетка. Это придаст фундаменту прочность. Арматурные стержни устанавливаются вертикально по всему контуру рва. Это нужно для лучшей связки цементного раствора.
Если траншея не предусмотрена, тогда необходимо тщательно подготовить под бетонную подпорку поверхность грунта — очистить ее от сорняков, снять лопатой верхний слой почвы с травой и выровнять.
Сооружение опалубки
Опалубка для заливки тяжелой бетонной конструкции должна изготавливаться из прочного массивного материала. Для этой цели можно использовать деревянные щиты толщиной 3 см и бруски для их соединения между собой сечением 5х10 см.
Монтаж опалубки начинается с установки задней стенки, вдоль которой забиваются колья, затем монтируются остальные элементы конструкции. На этом этапе строительных работ изготавливается система дренажа.
Обустройство дренажа
Правильно обустроенная система дренажа удаляет воду от задней стены опорной конструкции и предупреждает вымывание почвы.
При выполнении монтажа дренажной системы поперечного типа в подпорной стенке проделываются отверстия Ø 10 см или закладываются готовые трубки.
Чтобы водоотвод обеспечивал удаление воды за пределы подпорки, его делают под наклоном. Шаг дренажа составляет 1 м.
Можно использовать асбоцементные (пластиковые) гофрированные трубы, имеющие перфорацию. Геотекстильный материал впитывает влагу и задерживает песок, по трубам осуществляется отвод воды за пределы строения.
Расчет и замес цементного раствора
Чтобы сделать прочную декоративную бетонную подпорку и она не разрушалась в процессе эксплуатации от температурных перепадов, для изготовления смеси рекомендуется использовать качественный морозостойкий цемент.
Пропорция компонентов раствора для отливки защитного сооружения:
- 1 доля цемента;
- 3 доли песка;
- 1 доля мелкого щебня (гравия);
- 1 доля воды.
Компоненты тщательно перемешиваются в емкости вручную с помощью лопаты. Можно арендовать бетономешалку, чтобы ускорить выполнение строительных работ. Полученная однородная масса заливается в предварительно установленную опалубочную конструкцию.
Чтобы бетон не потрескался в жаркий летний период, не начал деформироваться, на этапе схватывания и высыхания его периодически смачивают водой.
Демонтаж опалубочной конструкции выполняется не раньше истечения 5-7 суток. А полностью материал высыхает на протяжении 28 суток. После этого шпателем осуществляется зачистка поверхности от образовавшихся бугорков и наплывов.
Заполнение пространства за опорной конструкцией
Первоначально укладывается дренажное полотно или засыпается дренажный грунт. Затем укладываются слои отобранного грунта по 20-40 см, каждый из которых тщательно трамбуется. Сверху кладется срезанный ранее растительный слой почвы.
Гидроизоляция поверхности
Задняя часть защитной подпорки надежно гидроизолируется. В качестве материала можно использовать рубероид или толь. Гидроизоляционный материал укладывается в 2 слоя на битумную мастику. При обустройстве бетонной конструкции на сухом грунте ее заднюю поверхность достаточно покрыть битумом в 2 слоя.
Действующие нагрузки и устойчивость
При постройке подпорной стены учитывается вес грунта, который будет давить на сооружение
Расчет подпорных стен требует представления о действующих на сооружение нагрузках. Они влияют на выбор стройматериала и обустройство основания. Постоянные нагрузки делятся на горизонтальные и вертикальные. К первым относятся давление грунта за конструкцией и сила трения в участках их соприкосновения. Ко вторым – масса стенки, давление на ее верхнюю часть и засыпка.
Кроме константных нагрузок, есть временные:
- сейсмические нагрузки;
- водные течи;
- вибрация (железная дорога или трасса);
- воздействие ветра (в особенности, применительно к высоким стенкам);
- вспучивание почвенных слоев зимой.
Для предотвращения сдвигов и повышения устойчивости можно организовать слабовыраженный наклон в сторону возвышения. Это снижает давление почвы на заднюю часть конструкции.
Распределению веса помогает устройство консоли в передней зоне. Сторону, повернутую к грунту, целесообразно сделать негладкой. У сооружений из кирпича, камня или блоков предусматривают выступы. У монолитных стен делают сколы.
Особенности проектирования
Подпорная стена может иметь определенное назначение. В зависимости от этого, конструкция предусматривает четыре составляющих, а именно:
- фундамент;
- водоотвод;
- тело;
- дренажную систему.
Именно подземная часть должна соответствовать техническим нормативам и выполнять основную функцию, тогда как тело предназначено для эстетических целей. Высокими стенки считаются, если они имеют высоту больше 2 м над уровнем почвы
На этапе проектирования важно предусмотреть еще и то, какой будет задняя стенка
Классификация здесь ведется по уровню наклона, он может быть:
- лежачим;
- пологим;
- крутым.
В последнем случае речь идет о прямом или обратном скате. Профили таких стен могут быть самыми разными. Но в основном это трапеция или прямоугольник. Грани обладают разными уклонами, это касается первой из упомянутых конструкций.
Габионы
Они делаются быстро, и что самое важное – любой высоты. Для их конструирования не требуется бетонный раствор, а лишь натуральные камни и прямоугольной формы металлическая сетка – контейнер
Единственное условие – ячейки сетки должны быть меньшего размера, чем самый малый камень, который ее наполняет. Габионы можно устанавливать один на другой и тем самым формировать высоту стены. Они могут использоваться как для террасирования, так и просто для сдерживания больших масс грунта. В черте города и за его пределами нередко можно встретить такие же конструкции, удерживающие уровень грунта при создании мостов и набережных.
Форма, размеры и цвет каменного наполнителя, оказывает влияние на декоративные сооружения из габионов
Особенность этого метода заключается в том, что все используемые сетки должны иметь одинаковый размер и совместимую форму. Также желательно при этом использовать камни из одного месторождения, чтобы сохранить цветовую гамму на всем участке.
Рекомендуется использовать камень-наполнитель, который на треть превышает размер ячейки сетчатого контейнера
Наилучшим вариантом считаются в качестве основы взятые сетки из металла с полимерным покрытием. Оно защитит конструкцию от коррозии и позволит на длительный период сохранить стенку в первозданном виде.
Гармоничное сочетание габионов с местным ландшафтом
Подпорная стенка на участке с уклоном своими руками из блоков
Подпорная стенка на участке с уклоном своими руками из блоков, как правильно сделать.
Параметры таких конструкций напрямую зависят от типа используемых блоков. В частности:
• При возведении стенок из мелкоштучного кирпича их толщина имеет прямую зависимость от высоты (тонкостенная кладка в полкирпича – для подпорок с высотой до 70-100 см, в 2 и более раз больше – для остальных конструкций). Помимо этого, под кирпичными стенками закладывается широкий (в 2-3 раза больше толщины кладки) фундамент с глубиной не менее 30 см (от 40 – на рыхлых грунтах), углубляемый под массивными разновидностями ниже уровня промерзания. Каждый 3-4 ряд кладки армируется сеткой.
• ФСБ и аналогичные готовые бетонные блоки укладываются в один ряд, в большинстве случаев при их монтаже задействуется спецтехника.
• Стенки из стандартных строительных блоков нуждаются в армировании каждые 3-4 ряда, обязательно изолируются изнутри и облицовываются с наружи.
• Для кладки любых типов блоков используются растворы с маркой прочности не ниже М200, помимо своевременной зачистки швов при работе с кирпичом принимаются меры по предотвращению высолов.
При проведении работ своими силами рекомендуется:
Факторы, влияющие на устойчивость опорной стены
Главное качество, которое отличает защитные бетонные стенки — это устойчивость к сильным грунтовым нагрузкам. Она дает гарантию, что строение при обвале грунта не повредится. Что влияет на стойкость подпорки:
- сила вибрации, если недалеко вблизи от участка имеется автотрасса с обильным движением. На прочность опорного сооружения может повлиять наличие поблизости железнодорожных путей;
- действие подземных вод в пасмурную погоду, наличие в регионе проживания паводков;
- климатические особенности в регионе, где было воздвигнуто сооружение;
- сейсмические воздействия в определенных регионах;
- устойчивость бетонной конструкции зависит от ее толщины. Этот параметр включает в себя также показатели высоты и типа почвы, на которой она сооружена.
Разновидности подпорных стенок
Подпорную стенку сооружают в случаях, когда откос грунта или насыпи превышает предельную величину. Они подразделяются по высоте, конструкции и материалу.
По высоте:
- низкие — перепад планировочных отметок менее 10 м;
- средние — перепад составляет от 10 до 20 м;
- высокие — при перепаде высот более 20 м.
По конструкции:
- массивные;
- тонкостенные;
- анкерные.
1. Гибкая подпорка с анкерным прекплением. 2. Массивные подпорные стенки: а — с вертикальными гранями; b — с вертикальной лицевой и наклонной тыльной гранью; c — с наклонной лицевой и вертикальной тыльной гранью; d — с двумя наклонными в сторону насыпи гранями; e — со ступенчатой тыльной гранью; f — с ломаной тыльной гранью. 3. Тонкостенные подпорные стенки: a — уголковая консольная; b — уголковая консольная с зубом; c — уголковая контрфорсная; d — уголковая с анкерными тягами
По материалу:
- железобетонные;
- бетонные;
- кирпичные;
- каменные;
- деревянные;
Кирпичная подпорная стенка
Каменная подпорная стенка
Деревянная подпорная стенка
Габионная подпорная стенка
Массивные подпорные стенки обеспечивают устойчивость от сдвига и опрокидывания собственным весом. В тонкостенных кроме собственного веса учитывается вес грунта, который включается в работу в соответствии с конструкцией стенки.
Подпорные стенки бывают монолитными, сборными и сборно-монолитными. Конструктивно тонкостенные подпорные сооружения по форме подразделяются на:
- уголковые консольные;
- уголковые анкерные;
- контрфорсные.
Анкерные подпорные стенки применяются при высоких перепадах планировочных отметок. Каждый грунт имеет свои физико-механические свойства. Например, если для него существует понятие призма обрушения, то анкерная плита должна располагаться за её пределами.
Гибкие подпорные конструкции могу иметь небольшой прогиб и смещение, которые ограничиваются нормами. Если в основании подпорного сооружения имеются слабые грунты, применяются для стенок свайные фундаменты.
Размеры подпорных стенок принимаются в ходе расчёта, в котором учитывается:
- вес стенки;
- давление грунта;
- нагрузки, находящиеся в пределах призмы обрушения;
- нагрузки на лицевую часть стенки и другие возможные силы, возникающие в каждом конкретном случае.
Подпорная конструкция рассчитывается на несущую способность грунта и самой стенки, устойчивость против сдвига. Для сложных условий строительства расчёт учитывает все дополнительные нагрузки.
В случае водонасыщенных грунтов делается дренаж . При этом уменьшается нагрузка от грунта на стенку. Иногда грунт содержит агрессивные составляющие по отношению к бетону или металлу. В этом случае возведение сооружения делается с учётом защиты конструкций от коррозии.
Высота подпорной стенки напрямую зависит от высоты перепада планировки. Для массивных сооружений размер подошвы можно принять 0,5-0,7 высоты стенки. Наименьший размер сечений стен допускается для:
- бутобетонных — 600 мм;
- бетонных — 400 мм;
- железобетонных — 100 мм.
При определении глубины заложения подпорных стенок учитываются все требования, как к фундаментам, но не менее 600 мм для нескальных грунтов и 300 мм для скальных.
Что может повлиять на устойчивость подпорных стен
Наиболее важные характеристики, которыми должны обладать опорные стены из бетона – это устойчивость и переносимость высоких нагрузок от давления грунта. Это гарантия того, что конструкция не будет разрушена в результате обвала почвы.
На опорную конструкцию возможно влияние следующих факторов:
- Уровня вибрации, которая имеет место быть при расположении земельного участка в непосредственной близости к автомобильной дороге с интенсивным потоком движения автотранспорта или вблизи железной дороги;
- Сейсмических явлений разного характера при строительстве в сейсмоактивных регионах;
- Уровня прохождения грунтовых вод и их активностью в дождливые периоды, а также паводковые явления в регионе;
- Уровень набухания грунта в зимние месяцы.
Подпорная стена из бетона будет устойчива при правильном подборе ее толщины, которая зависит от высоты сооружения и характеристик почвы. При устройстве стены на мягком грунте рекомендуется увеличение ее ширины.
Важно! При строительстве подпорной стенки свыше 2 метров в высоту, необходимо учитывать ветровые нагрузки конкретного региона строительства
Степень возможной реализации и зависимость от погодных условий
Доверьте многоступенчатые конструкции профессионалам Подпорная стена, представляющая собой достаточно сложное инженерное сооружение, требует учета всех факторов, которые могут повлиять на ее прочность. Для обеспечения максимальной достоверности производимых расчетов, которые позволят обеспечить надежность и долговечность постройки, при сложной конфигурации местности лучше доверить дело профессиональным специалистам.
Если планируется сложное, многоступенчатое или нетрадиционное сооружение, помочь в его создании может только соответствующая квалификация. Но, если у застройщика имеются профессиональные знания, или сходный опыт в строительстве, можно попробовать возвести стену своими руками.
Ракушечник способен выдержать большие нагрузки
Оптимальным вариантом подпорной стены является постройка из прочных материалов: камня, ракушечника, способных выдержать значительные воздействия природных условий, вибрацию грунта, давление ветра и осадков. Кирпич традиционно используется в создании декоративных вариантов, так же, как и другие материалы, не способные выдерживать значительную нагрузку. Распространенным вариантом является и подпорная стена из бетона.
Технология установки подпорной стены из бетона может представлять определенные сложности для человека, который раньше с этим не сталкивался. Она является одним из вариантов предпочтения в тех случаях, когда нужна капитальность и надежность.
При постройке любой подпорной стены своими руками следует непременно учитывать воздействие следующих природных факторов:
- наличие устойчивого грунта (щебня, гравия, глины, суглинка);
- отсутствие близких грунтовых вод;
- небольшой уровень промерзания почвы;
- возможных вибраций от грунта, при близком расположении от трассы или железной дороги;
- сейсмоопасность и ее степень;
- давление ветра при высоком сооружении;
- риск подмывания осадками, если постройка на склоне.
Все вышеперечисленные риски представляют особую опасность негативного развития сценария, если высота стены, возводимой своими руками, превышает 1,4 м или обладает значительными сложностями конструкции, возводимой с определенными целями. Все об устройстве подпорной стены на участке смотрите в этом видео:
Действующие нагрузки и устойчивость
При постройке подпорной стены учитывается вес грунта, который будет давить на сооружение
Расчет подпорных стен требует представления о действующих на сооружение нагрузках. Они влияют на выбор стройматериала и обустройство основания. Постоянные нагрузки делятся на горизонтальные и вертикальные. К первым относятся давление грунта за конструкцией и сила трения в участках их соприкосновения. Ко вторым – масса стенки, давление на ее верхнюю часть и засыпка.
Кроме константных нагрузок, есть временные:
- сейсмические нагрузки;
- водные течи;
- вибрация (железная дорога или трасса);
- воздействие ветра (в особенности, применительно к высоким стенкам);
- вспучивание почвенных слоев зимой.
Распределению веса помогает устройство консоли в передней зоне. Сторону, повернутую к грунту, целесообразно сделать негладкой. У сооружений из кирпича, камня или блоков предусматривают выступы. У монолитных стен делают сколы.
Устойчивость повышает и хорошо продуманный дренаж. Чтобы снизить вертикальное давление, можно засыпать промежуток между почвой и задней частью стенки керамзитом или подобными стройматериалами с пустотелым строением.
Разновидности подпорных стенок
Подпорную стенку сооружают в случаях, когда откос грунта или насыпи превышает предельную величину. Они подразделяются по высоте, конструкции и материалу.
По высоте:
- низкие – перепад планировочных отметок менее 10 м;
- средние – перепад составляет от 10 до 20 м;
- высокие – при перепаде высот более 20 м.
По конструкции:
- массивные;
- тонкостенные;
- анкерные.
1. Гибкая подпорка с анкерным прекплением. 2. Массивные подпорные стенки: а — с вертикальными гранями; b — с вертикальной лицевой и наклонной тыльной гранью; c — с наклонной лицевой и вертикальной тыльной гранью; d — с двумя наклонными в сторону насыпи гранями; e — со ступенчатой тыльной гранью; f — с ломаной тыльной гранью. 3. Тонкостенные подпорные стенки: a — уголковая консольная; b — уголковая консольная с зубом; c — уголковая контрфорсная; d — уголковая с анкерными тягами
По материалу:
- железобетонные;
- бетонные;
- кирпичные;
- каменные;
- деревянные;
- габионные.
Кирпичная подпорная стенка
Каменная подпорная стенка
Деревянная подпорная стенка
Габионная подпорная стенка
Массивные подпорные стенки обеспечивают устойчивость от сдвига и опрокидывания собственным весом. В тонкостенных кроме собственного веса учитывается вес грунта, который включается в работу в соответствии с конструкцией стенки.
Подпорные стенки бывают монолитными, сборными и сборно-монолитными. Конструктивно тонкостенные подпорные сооружения по форме подразделяются на:
- уголковые консольные;
- уголковые анкерные;
- контрфорсные.
Анкерные подпорные стенки применяются при высоких перепадах планировочных отметок. Каждый грунт имеет свои физико-механические свойства. Например, если для него существует понятие призма обрушения, то анкерная плита должна располагаться за её пределами.
Гибкие подпорные конструкции могу иметь небольшой прогиб и смещение, которые ограничиваются нормами. Если в основании подпорного сооружения имеются слабые грунты, применяются для стенок свайные фундаменты.
Размеры подпорных стенок принимаются в ходе расчёта, в котором учитывается:
- вес стенки;
- давление грунта;
- нагрузки, находящиеся в пределах призмы обрушения;
- нагрузки на лицевую часть стенки и другие возможные силы, возникающие в каждом конкретном случае.
Подпорная конструкция рассчитывается на несущую способность грунта и самой стенки, устойчивость против сдвига. Для сложных условий строительства расчёт учитывает все дополнительные нагрузки.
В случае водонасыщенных грунтов делается дренаж. При этом уменьшается нагрузка от грунта на стенку. Иногда грунт содержит агрессивные составляющие по отношению к бетону или металлу. В этом случае возведение сооружения делается с учётом защиты конструкций от коррозии.
Высота подпорной стенки напрямую зависит от высоты перепада планировки. Для массивных сооружений размер подошвы можно принять 0,5–0,7 высоты стенки. Наименьший размер сечений стен допускается для:
- бутобетонных — 600 мм;
- бетонных — 400 мм;
- железобетонных — 100 мм.
При определении глубины заложения подпорных стенок учитываются все требования, как к фундаментам, но не менее 600 мм для нескальных грунтов и 300 мм для скальных.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДПОРНЫХ СТЕН
2.1. В зависимости от принятого конструктивного решения подпорные стены могут возводиться из железобетона, бетона, бутобетона и каменной кладки.
2.2. Выбор материала для подпорных стен обусловливается технико-экономическими соображениями, требованиями долговечности, условиями производства работ, наличием местных строительных материалов и средств механизации.
2.3. Железобетонные и бетонные подпорные стены рекомендуется проектировать из бетона проектной марки по прочности на сжатие:
для сборных железобетонных конструкций – М 200, М 300, М 400;
для монолитных железобетонных и бетонных конструкций – М 150, М 200.
Предварительно напряженные железобетонные конструкции следует преимущественно проектировать из бетона марки М 300, М 400, М 500, М 600. Для бетонной подготовки следует применять бетон марки М 50 и М 100.
2.4. Для кирпичных подпорных стен следует применять хорошо обожженный красный кирпич марки не ниже М 200 на растворе марки не ниже М 25, а при очень влажных грунтах – не ниже М 50. Применение силикатного кирпича не допускается.
2.5. Бутовая и бутобетонная кладка для подпорных стен должна быть выполнена из камня марки не ниже 150-200 на портландцементном растворе марки не ниже 50.
2.6. Для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, в проекте должна быть оговорена марка бетона по морозостойкости.
Проектная марка бетона по морозостойкости для железобетонных конструкций подпорных стен назначается в зависимости от температурного режима их эксплуатации в соответствии с табл.1. Температурный режим эксплуатации устанавливается исходя из значения расчетной зимней температуры наружного воздуха в районе строительства.
Таблица 1
Температурный режим эксплуатации подпорных стен |
Минимальная проектная марка бетона по морозостойкости |
Ниже:-40 °С |
Мрз 150 |
от -20 °С до-40 °С вкл. |
Мрз 75 |
от -5 °С до-20 °С вкл. |
Мрз 50 |
Примечание. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства.
Требования к бутобетону и каменной кладке по морозостойкости предъявляются те же, что и к бетонным и железобетонным конструкциям.
2.7. Для армирования железобетонных конструкций, выполняемых без предварительного напряжения, следует применять стержневую горячекатаную арматурную сталь периодического профиля классов A-III и A-II по ГОСТ 5781-75. Для монтажной (распределительной) арматуры допускается применение горячекатаной арматуры класса A-I по ГОСТ 5781-75 или обыкновенной арматурной гладкой проволоки класса B-I по ГОСТ 6727-53*.
________________
На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 5781-82, здесь и далее по тексту.
На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 6727-80. – Примечания изготовителя базы данных.
При расчетной зимней температуре ниже минус 30 °С арматурная сталь класса A-II марки ВСт5пс2 к применению не допускается.
2.8. В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонных элементов следует преимущественно применять термически упрочненную арматуру классов Ат-VI и Ат-V по ГОСТ 10884-78*.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 10884-94, здесь и далее по тексту. – Примечание изготовителя базы данных.
Допускается также применять горячекатаную арматуру классов A-V, A-IV по ГОСТ 5781-75 и термически упрочненную арматуру класса Ат-IV по ГОСТ 10884-81.
При расчетной зимней температуре ниже минус 30 °С арматурная сталь класса A-IV марки 80С к применению не допускается.
2.9. Анкерные тяги и закладные элементы должны приниматься из прокатной полосовой стали класса С 38/23 (ГОСТ 380-71*) марки ВСт3кп2 при расчетной зимней температуре до минус 30 °С включительно и марки ВСт3пс6 при расчетной температуре от минус 30 °С до минус 40 °С. Для анкерных тяг рекомендуется также сталь С 52/40 марки 10Г2С1 при расчетной зимней температуре до минус 40 °С включительно. Толщину полосовой стали следует принимать не менее 6 мм. Возможно также применение для анкерных тяг арматурной стали класса А-III.
________________
На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют: в части требований к сортовому и фасонному литью ГОСТ 535-2005; в части марок и химического состава ГОСТ 380-2005; в части требований к толстолистовому прокату ГОСТ 14637-89. – Примечание изготовителя базы данных.
В сборных железобетонных и бетонных элементах монтажные (подъемные) петли должны выполняться из арматурной стали класса A-I (марок ВСт3сп2 и ВСт3пс2) или из стали класса A-II (марка 10ГТ).
Особенности конструкции подпорных стен
Неровный ландшафт неудобен в эксплуатации, поэтому большинство застройщиков стремятся выровнять почву на всем участке или создать несколько зон с горизонтальными поверхностями, между которыми можно перемещаться по ступеням или лестницам.
Основной проблемой является давление грунта на вертикальные стены, приводящее к негативным последствиям:
- потеря устойчивости – опрокидывание конструкции;
- потеря прочности – разрушение отдельных элементов и осыпание склона.
Проблемы эксплуатации подпорных стен Поэтому существует две принципиально отличных друг от друга технологии, направленных на компенсацию этого давления:
массивные стены – имеют большой вес, боковые подвижки почвы не могут сдвинуть конструкцию с места;
Массивная стена подпорная
тонкостенные конструкции – стена имеет элементы, вовлекающие часть грунта в создание усилий, направленных в сторону, противоположную опрокидыванию.
Варианты тонкостенных подпорных конструкций В первом случае повышается расход бетона и арматуры, во втором увеличивается объем земляных работ. Выбор индивидуального застройщика технологии зависит от имеющегося бюджета строительства, свободного времени, назначения подпорных стен.
Например, при ограниченном бюджете целесообразнее устройство уголковых конструкций с консолью. Если подпорная стена используется для террасирования, на верхних гранях массивных монолитных многоуровневых стен можно разбить цветники, сделать грядки или использовать их в ландшафтном дизайне.