Расчет прочности фундаментов подпорные стены и особенности их расчета

расчет прочности фундаментов подпорные стены и особенности их расчетаПодпорная стена – сооружение, устанавливаемое для предотвращения разрушения грунта в откосах насыпей или глубоких выемок. Расчет подпорной стены выполняется высококвалифицированными специалистами, так как от качества проведенной работы зависит надежность и долговечность всей возводимой конструкции.

Такие стены получили широкое распространение при строительстве котлованов и траншей, ограждений и противооползневых систем. Данное инженерное сооружение востребовано и необходимо при выполнении строительных работ, связанных с возведением загородных домов на местности, для которой характерен значительный перепад высот. Это могут быть холмы, овраги или крутые склоны.

Содержание

Особенности и виды конструкции

Любая подпорная стена представляет собой конструкцию, возведенную для предотвращения обрушения грунта на участках, где существуют значительные перепады уровня отметок, сделанных в процессе проектирования и подготовки территории.

расчет прочности фундаментов подпорные стены и особенности их расчетаВиды подпорных стенрасчет прочности фундаментов подпорные стены и особенности их расчетаОригинальное решение подпорной конструкции

Такие стены бывают декоративные и укрепительные. В зависимости от сложности поставленной задачи стена может быть:

  1. Монолитной, для сооружения которой используют бетон, бутовый камень, кирпич, буто- или железобетон.
  2. Сборной, возведенной из железобетона.

По своей конструкции монолитные делятся на:

  • консольные (уголкового профиля), в состав которых входят лицевая и фундаментная плиты;
  • контрфорсные, для повышения жесткости которых используются смонтированные поперечно ребра или контрфорсы.

расчет прочности фундаментов подпорные стены и особенности их расчетаУдобно использовать для возведения конструкции целые секции

Сборные подразделяются на:

  • подпорные стены уголкового профиля, собранные на месте строительства из секций, изготовленных из отдельных плит или блоков; главное отличие от монолитных заключается именно в использовании для сборки конструкции таких секций;
  • заборчатые, сделанные в виде надежных столбов, в пролеты между которыми устанавливают плиты.

Местом монтажа конструкции и возведения подпорной стены может служить естественное основание, то есть скальный грунт, или сделанные тут же сваи.

Основой любой конструкции является фундамент глубокого (глубина которого в 1,5 раза превышает его ширину) или неглубокого заложения. Сделать столбы, как и контрфорсы, можно из ящиков, установленных в несколько ярусов и заполненных песком или крупно фракционным щебнем.расчет прочности фундаментов подпорные стены и особенности их расчета

Выбирая высоту подпорной стены, следует обратить внимание на величину существующего перепада:

  • более 20 м – высокие сооружения;
  • от 10 до 20 м – средние;
  • до 10 м – низкие.

расчет прочности фундаментов подпорные стены и особенности их расчетаМассивные опоры не опрокинутся под тяжестью веса

Различают подпорные стены и в зависимости от их конструкции:

  • массивные, обеспечивающие устойчивость подвижного грунта и предотвращающие опрокидывание под тяжестью собственного веса;
  • анкерные наиболее эффективные при наличии большого перепада;
  • тонкостенные, особенность которых заключается том, что для этой категории существует норма возможного прогиба под действием нагрузок.

Кроме того, немаловажен размер подпорной стены, определяемый в зависимости от силы давления грунта, собственного весы стены, нагрузок, не выходящих за пределы призмы разрушения.

Виды конструкций

При сооружении данной конструкции учитывают насыщение грунта водой и наличие в нем веществ, агрессивных по отношению к бетону.

Особенности используемых материалов

В соответствии с руководством по возведению подпорных стен и СНиП II-15-74 и II-91-77 для сооружения монолитных конструкций используется цемент марки М 150 и М 200, а для сборных – М 300 и М 400.

Выбирая изделия из арматурной стали, необходимо учитывать температурный уровень в зимнее время. В тех регионах, где столбик термометра опускается зимой низе -30° Цельсия, использование арматурной стали марки А IV 80 C категорически запрещено.

Для усиления конструкции используют арматурную сталь класса АI марки ВСт3сп2

В соответствии с ГОСТ 5781-82, действующим на территории РФ, армирование подпорных стен осуществляется с помощью арматурных стержней класса А III и A II.

Анкерные тяги и закладные используют, выбрав в соответствии с действующим на территории РФ ГОСТом 535-2005.

Для изготовления подъемных петель в железобетонных конструкциях используют арматурную сталь класса АI марки ВСт3сп2.

Выбор материала для сооружения подпорных стен основан на некоторых особенностях грунтах и условий окружающей среды.

Так для возведения бутобетонных или бетонных стен в регионах, для которых характерны резкие перепады температур, рекомендовано выбирать марку бетона в зависимости от такой характеристик и как морозостойкость.

Однако для строительства железобетонных подпорных конструкций может быть использован состав класса В 15 и выше.

Наибольшую надежность обеспечат морозостойкие и водонепроницаемые сорта бетона

При проектировании железобетонных конструкций, предварительно напряженных, применяют бетон класс В 20, В 25, В 30, В 35. Что касается бетонной подготовки, то здесь понадобится бетон класса В 3,5 и В 5. Необходимо выбирать марку бетона, учитывая такие показатели, как морозостойкость и водонепроницаемость.

Чем ниже температура окружающей среды, тем выше класс бетона по морозостойкости, а вот по водонепроницаемости показатель в большинстве случаев не нормируется.

Отельного внимания заслуживает напрягаемая арматура. В большинстве случаев это изделия, прочность которых повышается в процессе термической обработки, изготовлены они из стали класса АтIV или горячекатаной стали класса АV и AVI. Подробнеее о строительстве подпорных стен смотрите в этом видео:

Нагрузки и расчет давления

Расчет нагрузок на стену отталкивается от трех параметров

Один из важнейших показателей – коэффициент надежности конструкции. Он принимается в зависимости от группы состояний. При первой – соответствует данным указанным в специальной таблице, при второй – принимается как единица.

Нагрузки на возведенную конструкцию бывают:

  1. Постоянные, в число которых входят вес непосредственно самой конструкции, грунта в засыпке, насыпного и в природном залегании, давление подземных вод, вес железнодорожного полотна и автомобильной магистрали или пешеходного тротуара.
  2. Длительные – давление от размещенных на прилегающей территории и равномерно распределенных грузов или складируемых материалов, давление движущегося транспорта как автомобильного, так и железнодорожного.
  3. Кратковременные – давление автотранспорта, гусеничной техники или автопогрузчиков.

    Схема подпорной стенки

Рассчитать насколько интенсивным будет активное горизонтальное давление можно, воспользовавшись формулой, при составлении которой приняты во внимание:

  • собственный вес;
  • глубина;
  • учитывается коэффициент сцепления грунта по плоскости скольжения призмы обрушения под разными углами.

Так эквивалентная нагрузка рассчитывается по формуле

, где СК соответствует 2К, а К – класс нагрузки. Его значение условно принимается равным 14, но в некоторых случаях может быть снижено до 10.

, где ɑ — ширина полосы, Hб — толщина слоя под подошвой шпалы, созданного для баланса. Она равна 0,75 м, а если такая подошва не сооружена, то величина принимается как 0. Примерное описание расчетов смотрите в этом полезном видео:

В ходе выполнения расчета подпорных стен не учитывают горизонтальные и поперечные нагрузки, которые возникают на криволинейных участках пути от центробежных сил.

Работы по строительству подпорных стен и необходимые расчеты

Способ проведения строительных работ, их особенности, используемая техника и многое другое должно быть предусмотрено заранее. Подготовка котлована, его глубина и форма основания рассчитываются еще на этапе подготовки проекта. В зависимости от качества грунта выбирают конструкцию основания:

  • свайный фундамент;
  • песчано-гравийная подушка;
  • метод монтажа в воду.

Траншейные работы производят с помощью специальной техники

Траншеи и котлован копают с помощью тяжелой строительной техники. Это ковшовые экскаваторы, самоходные стреловые краны на гусеничном или колесном ходу, а иногда очень эффективно использование автопогрузчиков.

Обратная подсыпка невозможна без бульдозеров, способных выполнить необходимую работу быстро и качественно. При выполнении обратной засыпки используют крупнообломочный грунт, песок, суглинок.

Все они подвергаются основательной трамбовке, с помощью которой не только выравнивают поверхность, но и добиваются уплотнения грунта. Эта операция также проводится с помощью строительной техники. При выполнении работ понадобятся каток, вибратор или трамбовочная машина. Глину или торф в качестве материала для обратной отсыпки не используют.

Возведение подпорных стен на участке с оврагами будет связано с определенными трудностями

Строительство подпорной стены на загородном участке связано с определенными трудностями, возникающими из-за места его расположения. Если дом и участок находятся в овражистой или холмистой местности, довольно сложно планировать красивый участок, правильно его оформив.

Прежде всего, необходимо позаботиться об укреплении грунта, значит подумать о сооружении подпорных стен для площадок и дорожек, клумб и грядок, беседок или зоны отдыха с бассейном.

В таких условиях все работы можно выполнить самостоятельно без привлечения специалистов и тяжелой строительной техники. Необходимо уточнить глубину залегания грунтовых вод, получить у геодезистов результаты исследования грунта и выбрать наиболее подходящую для данного случая конструкцию.

Стены из камня несут также дополнительную декоративную функцию

Высота подпорной стены, сооружаемой самостоятельно, не должна превышать 1,5 м, что касается толщины, то она зависит от качества используемого материала:

  • камень или бутобетон – 60 см;
  • бетон – 40 см;
  • железобетон – 10 см.

Огромной популярностью пользуются подпорные стены, сооруженные из камней, уложенных с специальные металлические сетки, и оснащенные надежным и качественным армированием. Выполнение расчетов без участия специалистов требует знания определенных данных, касающихся качества грунта и высоты подпорной стены.

Соотношение высоты конструкции и ее толщины определяется в пропорции 4:1, но это касается только плотного глинистого грунта. При средней плотности соотношение составит 3:1, при низком уровне плотности грунта – 2:1. Подробнеее о том, как возвести конструкцию на участке с сильным уклоном, смотрите в этом видео:

Пользуясь формулами, можно самостоятельно выполнить все расчеты и определить ширину подпорной стены в основании фундамента и в ее верхней части:

Е=0,5ƳгН²μ, где

Ƴг – нормативный вес грунта;

Н – высота подпорной стены

μ – коэффициент, который зависит от величины угла внутреннего трения и определяется по специально составленному графику.

Зная величины углов наружного и внутреннего наклона (С), ширину стены в любом сечении (b), высоту от поверхности грунта, его вес и нужные коэффициенты, воспользуемся формулой,

b =H(-C₁+√0,75Ƴг/Ƴкμ+С2)

благодаря которой можно рассчитать все необходимые параметры будущего сооружения.

Схема опорной стены на участке

Правильно сделанные расчеты помогут предотвратить разрушение природных или созданных искусственно насыпей и оврагов, украсить двор, рационально использовав даже те участки земли, на которых казалось невозможным разместить цветники и клумбы, создать неповторимое по своему дизайну ограждение.

Статьи по теме:

Расчёт фундамента мелкого заложения на естественном основании и свайного фундамента. Определение активного давления грунта на тыловую грань подпорной стены. Расчетная схема Кулона для стены и построение треугольника сил. Произвольная призма обрушения.

министерство оброзования и науки российской федерации

Федеральное агентстово по образованию

ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА строительной механики

семестровое задание

на тему «Расчет подпорных стен»

по дисциплине «Основания и фундаменты»

Руководитель

Мишнев М.В.

Челябинск 2013

Аннотация
Расчёт фундамента мелкого заложения на естественном основании и свайного фундамента. — Челябинск: ЮУрГУ, АС, 2012, 19с., 9 рисунков. Библиографический список — 7 наименований.
В данном курсовом проекте содержится определение активного давления грунта на тыловую грань подпорной стены, определение пассивного давления связного грунта на лицевую грань подпорной стены, расчет основания подпорной стенки по первой и второй группам предельных состояний.
  • Содержание
  • Введение

Исходные данные

  • Оценка грунтов и грунтовой обстановки

1. Аналитическое определение активного давления на подпорную стену

  • 1.1 Определение активного давления на подпорную стену несвязного грунта
  • 1.2 Определение активного давления на подпорную стену от равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта засыпки

2. Аналитическое определения пассивного давления на подпорную стену

  • 2.1 Пассивное давление несвязного грунта

3. Графический метод определения активного давления на подпорную стену

  • 3.1 Графиское определение давления грунта от несвязного грунта и нагрузки на поверхности засыпки
  • 3.2 Табличная форма графического метода определения максимального давления грунта

4. Расчет по первой группе предельных состояний подпорной стены на сдвиг

  • 4.1 Расчет на сдвиг по подошве
  • 4.2 Расчет на глубинный сдвиг при
  • 4.3 Расчет на глубинный сдвиг при

5. Расчёт по первой группе предельных состояний (по несущей способности) грунтового основания под подошвой 6. Расчет подпорной стены по второй группе предельных состояний. Расчет грунтового основания под подошвой стены по деформациям 7. Оценка полученных результатов расчета Список используемой литературы

Введение

Подпорные стены представляют собой конструкции, удерживающие от обрушения находящийся за ними массив грунта и воспринимающие расположенные на его поверхности нагрузки. Их используются для ограждения откосов, насыпей, террас, набережных устоев мостов, котлованов и т.д.

По конструктивному решению подпорные стены подразделяют гравитационные (жесткие) и гибкие. Гравитационные подразделяются на массивные и тонкостенные. Устойчивость массивных стен при расчете на сдвиг обеспечивается её массой. В тонкостенных, кроме массы стен, в расчёт включается и масса удерживаемого стеной грунта.

Материал подпорных стен в основном — бетон и железобетон.

При недостаточных размерах стены и некоторых сочетаниях нагрузок, действующих на неё, могут возникнуть предельные состояния подпорной стены.

Так, при некотором значении, нагрузки могут вызвать такие перемещения стены, что произойдёт плоский сдвиг по поверхности основания (сдвиг по подошве стены) или сдвиг по некоторым другим криволинейным поверхностям вместе с грунтом основания.

При расчётах стен, для упрощения, в одних случаях криволинейную поверхность сдвига заменяют ломанной плоской (сдвиг по ломанным поверхностям скольжения)в других принимают кругло-цилиндрический.

Кроме сдвига стены может произойти её опрокидывание. Во всех этих случаях стена теряется устойчивость, т.е. наступает её предельное состояние.

При недостаточно прочном основании стена может потерять устойчивость при его разрушении с выпиранием грунта из-под подошвы и даже опрокидыванием стены в сторону грунта засыпки.

Предельным состоянием стены нужно также считать развитие в её основании недопустимо больших, по условиям эксплуатации, перемещений в виде осадок и кренов.

Предельному состоянию соответствует и нарушение прочности материала самой стены, связанное с появлением недопустимых напряжений и трещин.

Таблица 1. Исходные данные грунтов

Показатель

Значение

?, т/м3

?S, т/м3

W

v

?, град

E, МПа

q, т/м

d>5

5-2

2-0,5

0,5-0,25

0,25-0,1

0,1мм составляет >75%)

б) По степени неоднородности гранулометрического состава

, неоднородные (т.к. )

в) Плотность сложения — по величине коэффициента пористости е.

(песок рыхлый)

Где ? — плотность грунта в естественном состоянии; ?s- плотность минеральной части грунта.

г) Степень водонасыщения — по степени влажности Sr.

, где

Маловлажные (т.к. Sr0.5).

Вывод: Песок мелкий неоднородный, рыхлыймаловлажный.

Таблица 2. Характеристики грунтов.

Нормативные и расчётные значения

Характеристики

, т/м3

?, град

Нормативные

n= ?•g = 1,65

?n= 31?

Расчётные значения характеристик для грунтового основания ненарушенного сложения

При расчёте по 1-му предельному состоянию

I = n = 1,65

?I= ?n/1.15= 26.96?

При расчёте по 2-му предельному состоянию

II = n = 1,65

?II= ?n= 31?

Расчётные значения характеристик для грунта засыпки нарушенного сложения

При расчёте по 1-му предельному состоянию

I’= I•0.95 = 1,57

?I’= ?I•0.9 = 24.26?

При расчёте по 2-му предельному состоянию

II’= II•0.95 = 1,57

?II’= ?II•0.9 = 27.9?

В дальнейшем все расчеты подпорной стены выполняться при ее длине равной 1 погонный метр.

1.1 Определение активного давления на подпорную стену несвязного грунта

В случае свободной от нагрузки поверхности засыпки при наклонной поверхности грани стены и удельном сцеплении грунта с = 0, горизонтальная и вертикальная — составляющие активного давления грунта на глубине zот поверхности засыпки определяются по формулам ниже. При z = H получаем максимальные значения составляющих активного давления.

,

где? — угол наклона тыловой грани стены к вертикали, принимаемый со знаком плюс при отклонении от вертикали в сторону стены;

? — угол трения грунта на контакте со стеной, принимаемый для стен с повышенной шероховатостью равной ?, для мелкозернистых, водо-насыщенных грунтов равным нулю, а в остальных случаях 0.5?; где ? — расчетное значение угла внутреннего трения;

?а — коэффициент горизонтальной составляющей, активного давления грунта.

Здесь ? — угол наклона поверхности грунта к горизонту, принимаемый со знаком плюс при отклонении этой поверхности от горизонтали вверх, причем |?|?;

Рисунок 2. К определению активного давления несвязного грунта на подпорную стену.

Равнодействующая активного горизонтального и вертикального давлений грунта, при глубине равной высоте стены (z = H), будут определяться как площади соответствующих эпюр давлений умножаемых на длину стены равной 1 п.м. и будут приложены в центре тяжести соответствующих площадей эпюр:

Активное давление будет равняться равнодействующей сили

1.2 Определение активного давления на подпорную стену от равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта засыпки

Давление от нагрузки интенсивностьюqопределяться без учета давления грунта на стену. Вэтом случае горизонтальная и вертикальная — составляющие давления от нагрузки qопределяться по формулам:

,

,

Стоит заметить, что напряжения и не зависят от zи потому будут постоянными по всей высоте стены.

Рисунок 4. К определению активного давления на подпорную стену от равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта засыпки.

Равнодействующая активного горизонтального и вертикального давлений:

.

Активное давление будет равняться равнодействующей сили

2.1 Пассивное давление несвязного грунта

При горизонтальной поверхности грунта, угле трения без наклона наружной грани , горизонтальная составляющая пассивного давления на глубине z от поверхности определяться по формулам:

,

где -коэффициент горизонтальной составляющей пассивного давления, определяемый при горизонтальной поверхности грунта по формуле:

Рисунок 5. К определению пасивного давления, связного грунта на подпорную стену.

Равнодействующие пассивного давления горизонтального и вертикального давлений грунта при высоте засыпки, будут определяться, как площадь эпюр давлений, умноженных на длину стены равной 1 п.м. и будут приложены в центре тяжести соответствующих площадей эпюр (рис 3.1)

3.1 Графиское определение давления грунта от несвязного грунта и нагрузки на поверхности засыпки

фундамент грунт подпорный стена

При графическом методе определения явления сыпучего грунта на подпорные стены можно воспользоваться построением Ш.Кулона, которое основано на следующих допущениях:

· Поверхность скольжения призмы обрушения — плоская;

· Призма обрушения соответствует максимальному давлению грунта на стенку;

· Тыловая грань стены- шероховатая (угол внутреннего трения грунта о стену )

Расчетная схема Кулона для стены и построение треугольника сил приведена на рис. 6, б.

Здесь: АЕ — возможная произвольная плоскость скольжения призмы грунта,

ABCDE -произвольная призма обрушения,

Qqi — равнодействующая всех вертикальных нагрузок, действующих в пределах поверхности ВС равная произведению интенсивности нагрузки q на длину её действия — xi и на 1 п.м стены, Т/м;

Qi- вес призмы обрушения, равный произведению объема призмы умноженной на расчетный объемный вес грунта (на I п.м стены) Т/м;

Еi— реакция стены равная активному давлению Еа и направленная под углом ? к нормали к тыльной грани стены, Т/м;

Rt— реакция неподвижного массива грунта, направленная под углом внутреннего трения к нормали, к плоскости скольжения АЕ, кН/м.

Рисунок 6. К определению давления на подпорную стену грунта и нагрузки графическим методом:

а — расчетная схема, б — треугольник сил

3.2Табличная форма графического метода определения максимального давления грунта

Значение с большой точностью можно получить так же в табличной форме. Для этого при произвольном значении вычислим:

– Вес грунта ABCDE, считая длину стены 1п.м (рис.6, а)

Равнодействующую нагрузки q на поверхности грунта длиной ВС, Проложение равно .

– Само значение Ei вычисляем графически.

В зависимости от угла наклона плоскости скольжения призмы на промежутке вычисляем значения активного давления Ei, и все результаты заносим в таблицу 3.

Таблица 3. К определению активного давления.

Из таблицы 3 находим значение максимального активного давления грунта .

Горизонтальная и вертикальная составляющие максимального давления определяются по формулам ниже:

Рисунок 7. К расчету подпорной стены на сдвиг.

4.1 Расчет на сдвиг по подошве

В этотом случае угол наклона плоскости и плоскости подошвы к горизонтали: . Сумма сдвигающих сил по формуле:

Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную ось по формуле:

Расчетное горизонтальное пассивное давление грунта на глубине , .

Угол наклона подошвы стены к горизонту . Под подошвой стены находится грунт не нарушенной структуры. Для которого °.

Условие выполняется.

4.2 Расчет на глубинный сдвиг при

В этотом случае угол наклона плоскости и плоскости подошвы к горизонтали: . Сумма сдвигающих сил по формуле:

Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную ось:

Расчетное горизонтальное пассивное давление грунта определяем на глубине .

Равнодействующая пассивного давления:

приложена в центре тяжести площади заштрихованной эпюры (рис. 7).

Угол наклона подошвы стены к горизонту .

Условие не выполняется.

4.3 Расчет на глубинный сдвиг при

В этом случае угол наклона плоскости и плоскости подошвы к горизонтали: . Сумма сдвигающих сил по формуле:

Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную ось:

Расчетное горизонтальное пассивное давление грунта определяем на глубине .

Равнодействующая пассивного давления:

приложена в центре тяжести площади заштрихованной эпюры (рис. 7).

Угол наклона подошвы стены к горизонту .

Условие не выполняется!

от сюда ;

гдесоответственно горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагру зки на основание на уровне подошвы.

Горизонтальная составляющая внешней нагрузки на основание равна:

+

м

, условие выполняется.

Расчетное сопротивление грунта определяется по формуле, с учетом таблиц 3 и 4, п. 2.41 СНиП :

где принимаем равной глубине заглубления подошвы со стороны лицевой грани стены, а , так как ширина подошвы стены .

По табл. 3 СНиП находим:

По табл. 4 СНиП при находим

Для вычисления давления под подошвой стены предварительно необходимо определить составляющие давления грунта на стену при характеристиках грунта для расчета по второй группе.

Рисунок 9. К расчету грунтового основания под подошвой подпорной стены по деформациям.

При ширине подошвы и погонной длине стены площадь подошвы стены:

Момент сопротивления площади подошвы относительно продольной оси, проходящей через центр тяжести подошвы:

Давление под подошвой стены, определенное по формулам:

Проверка условий:

;

; 9,81

; 0,34

Условие выполняется.

Расчет подпорных стен

Подпорной стеной называют сооружение, которое удерживает от обрушения грунт в откосах выемок и насыпей.

Подпорные стены – это важнейший вид инженерных сооружений, которые широко применяются в строительстве,их используют для укрепления траншей, котлованов, ограждений, противооползневых конструкций и так далее.

Эти сооружения нашли широкое применение в дорожном, промышленном, гражданском, гидротехническом и железнодорожном строительстве, в фортификации и в горном деле. Грань стены, которая обращена в сторону засыпки, называют задней, а грань, обращенную в противоположную сторону, — средней.

Существуют следующие формы свободной поверхности грунта за подпорной стеной: горизонтальная, откос (поднимающийся), падающий откос, полуоткос, ломаная, неспланированная.

Вернуться к оглавлению

Разновидности сооружений

Схема подпорной стенки из природного камня (разрез): 1 — гравийно-песчанная подушка; 2 — фундамент; 3 — подпорная стенка; 4 — наклон фасадной части стенки; 5 — естественный склон; 6 — засыпка из гравия или щебня; 7 — засыпной грунт; 8 – дренажная трубка.

Монолитные подпорные стены изготавливаются из бутобетона, бетона, кирпичной или бутовой кладки и железобетона. Они могут иметь самые разнообразные профили, некоторые из них носят следующие названия: прямоугольный, трапецеидальный с наклонной передней гранью, трапецеидальный с наклонной задней гранью, трапецеидальный с наклонными гранями, с наклоном в сторону засыпки, с выступающим нижним передним ребром, ломаный, ступенчатый, с разгрузочной площадкой, уголковый.

Железобетонные монолитные подпорные стены делаются уголкового профиля и бывают консольными или контрфорсными (ребристыми). В состав консольных входит фундаментная и лицевая плиты, а контрфорсные с целью увеличения жесткости конструкции имеют еще поперечные ребра или контрфорсы.

Сборные изготавливаются из железобетона, а по своей конструкции подразделяются на следующие виды.

Стены уголкового профиля могут изготавливаться из отдельных плит или блоков, которые собираются на месте и в виде цельноперевозимых секций. Последний вариант отличаются по конструкции от монолитных тем, что состоит из отдельных небольших звеньев.

Заборчатые состоят из отдельных опор, пролеты между которыми заполняют плитами.

Опоры делают в виде столбов или контрфорсов разного очертания. Их изготавливают из пустых ящиков, устанавливаемых в 1, 2 и более ярусов и заполняют крупнообломочным или песчаным грунтом.

Фундамент по степени заглубления может подразделяться на 2 основных типа: глубокого и неглубокого заложения. Если глубина заложения фундамента превышает его ширину в 1,5 и более раза, такой тип фундамента называется глубоким. Подпорная стена может быть возведена на естественном основании — нескальном или скальном — или на искусственном, то есть на сваях.

Вернуться к оглавлению

Расчет материала для подпорных стен

Стенка из кирпича: 1 — щебень; 2 — кирпичная кладка; 3 — дренажное отверстие в кладке; 4 — бетонный фундамент.

Производя расчет подпорных стен и выбирая материал для нее и ее фундамента, необходимо учитывать многие факторы и требования, основными среди которых являются: высота стены, водонепроницаемость, сейсмостойкость, долговечность и стойкость к химической агрессии, качественное основание, условия производства работ, наличие местных стройматериалов и условия сопряжения с другими сооружениями. В противном случае может произойти опрокидывание.

Тонкоэлементные железобетонные подпорные стены наиболее экономичны, в отличие от массивных бетонных они требуют в 2 раза меньше цемента и незначительный расход арматуры.

Существенное преимущество железобетонных подпорных стен — это возможность применять сборные конструкции и возводить их с непосредственной передачей давления на слабый грунт без обустройства искусственного основания.

Высотой до 6 м железобетонные консольные стены имеют объем меньше, чем контрфорсные (ребристые); для стен высотой 6-8 м объемы одинаковы; для стен высотой превышающей 8 м ребристые конструкции имеют меньший объем железобетона, чем консольные. Таким образом, для средних и высоких стен наиболее оптимальна ребристая железобетонная конструкция.

Чтобы избежать опрокидывание, для железобетонных подпорных стен бетон должен быть плотным (марка 150-600). Арматурой могут послужить стальные стержни диаметром до 40 мм, а для предварительно напряженной конструкции — высокопрочная проволока.

Для нерасчетных второстепенных частей сооружений и для монтажной арматуры возможно применение стали класса A-I. Чтобы сварить стержни арматуры, применяют электроды с качественным покрытием (пример: Э42, Э42А, Э50А, Э55).

Применять бетонные подпорные стены целесообразно только при дефиците и высокой стоимости арматуры, так как в массивных подпорных стенах прочность бетона используется не полностью. Из-за этого применение для них бетона высоких марок нецелесообразно, но по условиям плотности не рекомендуется использовать бетон марки ниже 150. Для того чтобы уменьшить объем кладки, подпорные бетонные стены можно изготовить с контрфорсами.

Использование профилей с наклонной задней гранью, ступенчатых и прямоугольных, может быть обусловлено требованием вертикальности передней грани, пример: для причальных стен. Стоит иметь в виду, что вертикальная передняя грань подпорной стены с виду кажется наклонившейся, поэтому ее делают с незначительным наклоном к вертикали. Передняя наклонная грань делается с уклоном примерно 3:1.

Ящик для подпорной стенки.

Подпорным стенам из бутовой кладки требуется меньший расхода цемента в отличии от бетонных и они могут быть возведены в меньший срок при более простой организации работ. Использование стен из бутовой кладки целесообразно при наличии на месте камня. Бутовую кладку необходимо выполнять из камня марки не ниже 150-200, используя портландцемент марки не ниже 25-50, а лучше 100-200.

Раствор, помимо прочности, должен обладать водоудерживающей способностью и пластичностью, для этого в его состав нужно добавлять пластифицирующие добавки. Для гидротехнических подпорных стен используется бутовый камень марки не ниже 200 и портландцемент марки не ниже 50.

Подпорные стены бывают с разгрузочными площадками и с наклонной или вертикальной передней гранью. Задняя грань изготавливается уступами или вертикальной. Прямоугольный профиль целесообразно применять только при наличии опоры у верха стены или для невысоких стен. Если имеется мелкий или рваный бутовый камень, то вместо бутовой кладки возможно применение кладки из бутобетона.

Допускается высота кирпичных стен до 3-4 м. При этом необходимо применение контрфорсов. Кирпичные стены ступенчатого или прямоугольного профиля чаще всего применяются в небольших подземных сооружений: стенки каналов, колодцы и т. п.

Для гидротехнических стен кирпичная кладка непригодна, а для наружных подпорных, подвергающихся атмосферным воздействиям, нежелательна. В изготовлении кирпичных подпорных стен используется хорошо обожженный кирпич марки не ниже 200 и раствор марки не ниже 25. Использовать силикатный кирпич в данном случае нельзя.

Бетон высокой марки, камень твердых пород и прочные облицовки используются при необходимости предохранения стены от выветривания, от воздействия высоких скоростей воды и при требовании архитектурного оформления.

Схема подпорной стены.

Для внешнего слоя кладки, бетона и облицовки разрешается применение материала, который выдерживает стократное замораживание.

При воздействии агрессивной среды необходимо применение камня, устойчивого против агрессии, специального цемента для бетона, защитные облицовки или обмазки.

Для стен, которые подвергаются воздействию воды, необходимо применение гидротехнического бетона и гидроизоляции (железнение, торкрет, цементная затирка, асфальтировка).

Ряжевые конструкции находят свое применение для невысоких подпорных стен, когда на месте отсутствует камень и заполнители для бетона.

В сейсмических районах средние и высокие подпорные стены необходимо делать только железобетонными.

Толщина вверху должна быть не менее:

  • для бетонных стен 0,4 м
  • для железобетонных 0,15 м
  • для бутобетонных и бутовых 0,75 м
  • для кирпичных 0,51 м

У железобетонных и бетонных стен фундамент с самой стеной обычно составляет единое целое. В то время как у кирпичных стен фундамент является самостоятельной конструкцией из бетонной или бутовой кладки, выступает за грани стены, образуя обрезы шириной не меньше 15 см и не большее высоты фундамента. Чтобы не произошло опрокидывание, выступы фундамента могут быть выполнены ступенчато.

Вернуться к оглавлению

Расчет работ по строительству подпорных стен

Различные схемы подпорных стенок.

Способ строительства подпорной стены отражается на условиях ее дальнейшей службы, поэтому, производя расчет подпорной стены, нужно знать, как будут проходить строительные работы. Чтобы соорудить подпорную стену на свайном фундаменте на естественном основании, выкапывается котлован в виде продольной сплошной выемки. Ширина котлована определяется шириной подошвы сборной в плане конструкции, а для стен монолитного типа необходимо обеспечить определенный запас, который потребуется для установки опалубки и подмостей.

Грунт вынимается из котлована механизированным способом, а зачистка котлована в стесненных местах производятся вручную.

Для выемки грунта используются одноковшовые экскаваторы с обратной или прямой лопатой, гидромониторы и драглайны.

Если основание глинистое, устраивается подушка из насыпного песчаного или гравийного слоя.

Конструкция подпорной стенки из камня.

При строительстве подпорной стены на неровной поверхности (косогор или холм) с уклоном более 1:5, ее сопряжение с основанием выполняется уступами.

При слабом грунте подпорную стену необходимо делать на свайном фундаменте.

При монтаже подпорной стены из сборного железобетона используются самоходные стреловые краны на гусеничном, автомобильном, пневмоколесном ходу и экскаваторы. Монтаж стен с небольшим весом (до 5 т) можно производить автопогрузчиками.

В последнее время стены набережных и других различных гидротехнических сооружений на участках, которые затоплены водой, возводятся без ограждений котлована, методом монтажа «в воду». В строительстве подпорных монолитных стен используется товарный бетон, который укладывается при помощи ленточного транспортера.

Обратную засыпку котлована за подпорной стеной производят бульдозерами. В обратной засыпке используются крупнообломочные местные грунты, супеси, пески и суглинки, которые уплотняются с помощью трамбовок, катков или вибраторов. Непригодны для обратной засыпки торфы, плывуны, глины, илы и мерзлые грунты.

Вернуться к оглавлению

Подпорные стены на приусадебном участке

Принципиальная схема и основные элементы конструкции подпорной стенки: 1 – водоотвод; 2 – дренаж; 3 – фундамент; 4 – тело.

Дачи и приусадебные участки, имеющие сложный рельеф, расположенные на овражистых или холмистых местах, создают много неудобств, связанных с планированием удобного, красивого двора с садом. В таких случаях территорию участка приходится делить на террасы, которые расположены на разных уровнях.

Деление участка на террасы является искусственным формированием укрепленных горизонтальных плоскостей: террас или уступов.

На границе, расположенной между ними, и возводятся подпорные стены, которые будут предотвращать оползни, обвалы и вымывание плодородных слоев земли. Чаще всего опорные стены выполняют не только опорную, практичную функцию, но еще становятся красивым элементом декора, украшающим участок.

В настоящее время невысокие подпорные конструкции часто применяются и на ровных участках для выделения приподнятых частей сада или двора. Такой вид оформления придает участку объем и рельеф, делая его более привлекательным.

Конфигурация, размеры и выбор материала для подпорной стены зависит напрямую от рельефа участка и его дизайна. Такие сооружения, как и различные другие постройки на приусадебном участке, во время возведения требуют соблюдения определенных строительных норм. Это отразится как на практичности и долговечности, так и на внешнем виде сооружения.

Конструктивные схемы сборных подпорных стен.

Существуют разнообразные конструкции подпорных стен, которые рассчитываются на разную степень нагрузки, но независимо от материала и целей состоят из 3 основных частей.

  1. Фундамент является подземной частью сооружения, компенсирующий давление грунта на подпорную стену, под основание которого уложена дренажная подушка из песка и щебня.
  2. Тело — это часть конструкции, которая находится на земле. Ее внутренняя сторона соприкасается с грунтом, удерживая и опоясывая собой возвышенность, а лицевая открыта и осуществляет декоративные функции.
  3. Водоотвод. Сооружая подпорную стену, обязательно надо предусмотреть способ отвода воды, которая будет скапливаться за внутренней поверхностью стены.

Вернуться к оглавлению

Условия, необходимые для самостоятельного строительства подпорных стен

Самая простая схема для выполнения деревянной подпорной стены.

Подпорная стена является сложной и ответственной инженерной конструкцией, при возведении которой необходимо учитывать много разных факторов, лучше доверить ее строительство профессионалам. Но существуют условия, при которых можно самостоятельно возводить это инженерное сооружение.

Самостоятельное строительство опорных стен допускается только на устойчивом грунте (пример: глины, супеси, суглинки, щебень, гравий и галька).

Уровень грунтовых вод не должен превышать 1 м, в идеале — не более 1,5 м от поверхности земли.

Максимальная глубина промерзания грунта должна быть не более 1,5 м.

Существуют определенные условия для наземной части подпорной стены при самостоятельном строительстве. Высота стены должна быть не выше 1,4 м. При возведении более высоких стен или при несоответствии каких-либо других показателей, необходимо обратиться к специалистам. Так как подвижность грунта или его сильное давление требуют специальный расчет для проектирования данного опорного сооружения.

Вернуться к оглавлению

Общие рекомендации для строительства подпорных стен своими руками

При возведении опорного сооружения нужно учитывать, что ломаная или криволинейная конфигурация стены имеет большую жесткость и выдерживает значительно больше нагрузки. Однако непрямолинейное сооружение выглядит гораздо привлекательней.

Вернуться к оглавлению

Толщина подпорной стены

Минимальная толщина по материалам:

  • бутобетон и каменная кладка — 0,6 м;
  • бетон — 0,4 м;
  • железобетон — 0,1 м.

Схема устройства бетонной подпорной стенки.

Для расчета размеров тонких подпорных стен необходим опыт, так как может произойти опрокидывание.

При самостоятельном строительстве больше подойдет иной пример расчета, в котором толщина тела подпорной стены зависит от типа грунта и высоты сооружения.

Пример:

Плотный глинистый грунт: соотношение толщины подпорной стены к ее высоте 1:4

Грунты средней плотности: соотношение толщины подпорной стены к ее высоте 1:3

Рыхлый грунт: соотношение толщины подпорной стены к ее высоте 1:2.

Вернуться к оглавлению

Фундамент подпорной стены

Рекомендуемая схема установки ящиков в подпорной стенке: 1- низкий ящик; 2 – высокий ящик.

Для возведения небольшой подпорной стены, высотой не более 30 см фундамент делать не обязательно, можно обойтись не большим заглублением в грунт. Эта опора устанавливается на гравийно-песчаную подушку и предотвращает отрицательное воздействие грунта в зимнее время.

Если подпорная стена выше 30 см, то необходимо сделать фундамент, размеры которого будут зависеть от конструкции самой стены и от грунта, на котором планируется строительство.

Вернуться к оглавлению

Дренаж подпорной стены

Подпорная стенка.

Независимо от формы, материала и высоты, за подпорной стеной обычно накапливается большое количество влаги, а это приводит к застойному переувлажнению, которое снижает устойчивость и прочность конструкции. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо организовать дренаж и водоотвод.

С целью отведения воды из-за подпорной стены применяется продольный, поперечный или комбинированный дренаж.

Поперечный дренаж изготавливается следующим образом: во время строительства в стену вставляют трубки или оставляют водоотводы (отверстия) диаметром 10 см. Водоотводы необходимо делать с уклоном, чтобы жидкость стекала по ним за границы террасы. Рекомендуется делать дренаж с шагом 1 м.

Лучшим способом отвода воды считается обустройство дренажного слоя между грунтом и стеной из фракционных материалов (пример: щебень, битый кирпич, гравий) толщиной слоя 10 см. Такой слой беспрепятственно пропускает жидкость к водосточным отверстиям.

Продольный дренаж представляет из себя более сложную систему отвода воды. На уровне фундамента вдоль всей стены укладывается дренажная труба предварительно завернутая в геотекстиль. Возможно использование как специализированной дренажной гофрированной трубы, так и обычной пластиковой или асбоцементной трубы с перфорацией диаметром 100-150 мм. В данном варианте отвода воды дренажный слой тоже необходим, но здесь еще допускается использование и крупнозернистого песка.

Вода, проходящая через дренажный слой, впитывается геотекстилем и через отверстия попадает в трубу, по которой отводится за пределы террасы. Геотекстиль препятствует попаданию в дренажную трубу грунта или песка, предохраняя тем самым систему от замуливания.

Еще один немаловажный момент, касающийся разрушительного воздействия воды

В целях предотвращения разрушения кладки в монолитной подпорной стене необходимо установить козырек, чтобы не допустить попадание в швы кладки атмосферной воды. Замерзнув в зимний период, эта влага приводит к разрушению шва. На неровных участках для отвода воды делается водоотводный желоб из-за тыльной грани стены.

Вернуться к оглавлению

Самые популярные материалы для подпорной стены

Элемент подпорной стенки из мешков с песком.

Любой материал, применяемый в возведении подпорных стен, по разному влияет на их механические свойства и имеет разнообразный декоративный вид.

Бетон — материал, который наиболее часто встречается в возведении высоких защитных сооружений. Высокая прочность и надежность стройматериала является основной причиной его популярности. Здесь существует 2 варианта строительства стен:

  1. Способом заливки в опалубку.
  2. Приобрести отдельные блоки или полностью готовые модули стены.

Однако в них есть и свой минус — они выглядят однообразно. В связи с этим их стараются декорировать различными материалами (дикий камень, галька, керамическая плитка и т.п.) и иногда декоративными растениями. Разнообразные лианы (пример: плющ, девичий виноград, кампсис, глициния и т.п.) или или вставки из цветочных горшков с ампельными растениями прекрасно смотрятся на стенах.

Вернуться к оглавлению

Требования к материалам

Монолитные тонкостенные железобетонные конструкции изготавливаются из бетона марки В10-В15, а сборные конструкции из бетона В15 — В30.

Декоративная облицовка из природного камня

Из-за вынужденной подборки строительных элементов технология изготовления подпорных стен из природного камня наиболее сложная и трудоемкая. Но у нее есть положительная сторона: каменная кладка смотрится вполне декоративно и служит эффектным украшением приусадебного участка.

Для кладки используется бут, марки не ниже М150, раствор для кладки не ниже М50.

Кирпич — это тоже довольно распространенный строительный материал для изготовления подпорных стен. Хорошая кирпичная кладка, выполненная из качественных материалов, по прочности не уступает каменной.

Оглавление:

  1. Подпорная стена: особенности ее строения
  2. Популярные стройматериалы для устройства подпорных стен
  3. Проектирование подпорных стен и стен подвалов: способы повышения их прочности

Не всегда участок для строительства гаража является идеально ровным. Если стройплощадка расположена на наклонной поверхности (угол наклона более 80), то для безопасности возведенного сооружения следует позаботиться о дополнительной «консервации» подвижного грунта. Для этого служат подпорные стены, предотвращающие обвалы и оползни земли на склоне. Они играют роль надежных «щитов», которые уравновешивают баланс сил в местах перепада рельефа участка. Устанавливают подпорки на протяжении всей земляной «ступеньки», полностью окантовывая ее впадины и выступы.

С появлением новых строительных материалов конструкция подпорных стен заметно видоизменилась. Теперь с помощью защитных «бастионов» площадку с трудным «характером» можно не только укрепить, но и украсить. Не зря декоративная подпорная стена – один из популярных приемов в ландшафтном дизайне, позволяющих эффектно разграничить зоны участка и сделать определенный акцент на одной из них.

Подпорная стена: особенности ее строения

Конструкции подпорных стен различны между собой, так как рассчитаны на разную степень воздействия «враждующих» сил, старающихся перекинуть опору. Но «костяк» у них неизменный и состоит из таких основных «запчастей»:

  • Наземная часть: ТЕЛО
  • Подземная часть: ФУНДАМЕНТ
  • Защитные инженерные коммуникации: ВОДООТВОД и ДРЕНАЖ

Устройство подпорных стен возможно при определенных благоприятных условиях. Основными факторами, от которых самоделкин должен отталкиваться в решении, организовывать или нет на своем участке этот вид укрепления, является: уровень грунтовых вод и промерзания грунта.

Вот благоприятные параметры для успешного строительства:

  • Уровень промерзания: показатель не опускается ниже отметки в 1,5 м
  • Уровень грунтовых вод довольно низкий: 1-1,5 м

Подземная часть конструкции подпорных стен напрямую зависит от типа почвы: чем она мягче и неустойчивее, тем глубже следует в нее «нырнуть». Вот пример расчета глубины фундамента подпорной стены для самостоятельного проектирования:

  • Если на участке глинистая плотная почва, то глубина фундамента составляет 1/4 высоты подпорной стены
  • Если на участке почва средней рыхлости, то глубина фундамента составляет 1/3 высоты подпорной стены
  • Если на участке мягкая, рыхлая земля, то глубина фундамента составляет 1/2 высоты подпорной стены

Что касается наземной части подпорных стен, то для их самостоятельного устройства есть определенное ограничение: высота «подпорки» не должна превышать 1,4 м. Для строительства щита «ростом» повыше следует привлечь профильных специалистов, так как сильное давление грунта на подпорную стену требует более сложных расчетов при ее проектировании. Сейчас в интернете имеется огромный выбор программных продуктов, которые подсчитывают все нужные параметры этого вспомогательного сооружения. Но есть одно «но». Они так же предназначены для «щитов» высотой до 1,4 м, так как к более массивным сооружениям требуется особый подход, не подпадающий под стандартный алгоритм расчетов.

Еще один важный параметр, который необходим для устойчивости защитного «щита» – толщина тела массивной подпорной стены. Он напрямую зависит от высоты сооружения и типа грунта: чем выше подпорка и чем мягче почва, тем шире должна быть опорная «нога». И наоборот.

Для самоделкинов будет полезен пример расчетов подпорной стены такого типа на «все случаи жизни»:

  • Если грунт на участке рыхлый: толщина массивной подпорной стены = 1/2 ее высоты
  • Если грунт на участке средней плотности: толщина массивной подпорной стены = 1/3 ее высоты
  • Если грунт на участке плотный глинистый: толщина массивной подпорной стены = 1/4 ее высоты

Для проектирования и расчета параметров тонких подпорных стен нужен опыт, поскольку многочисленные примеры самодельных опрокинутых «щитов» указывают, что слишком велика вероятность их фатального конца.

Популярные стройматериалы для устройства подпорных стен

БЕТОН

Это безоговорочный лидер среди используемых для этих целей стройматериалов. Подпорные стены из бетона можно вылить самому, купить полностью готовые модули или же сложить их из отдельных блоков. Прочность и тяжесть стройматериала является главной причиной его массового использования для устройства высоких защитных сооружений. Подпорные стены из бетона не отличаются эстетической красотой и довольно однообразны, поэтому их стараются преобразить с помощью декоративных отделочных покрытий.

Для самоделкина наиболее оптимальным вариантом является монолитная конструкция «щита»:

  • Фундамент и тело подпорной стены из бетона выливается с помощью съемной опалубки по стандартному «сценарию» (подробнее см. в разделе «Фундамент для гаража», «Стены для гаража»)

Проще всего использовать готовые заводские модели подпорных стен из бетона, которые с помощью спецтехники устанавливают на требуемое место. Но в данном случае следует учесть дополнительную нагрузку на бюджет из-за доставки блоков и аренды грузоподъемной техники.

Армирование подпорных стен из бетона

Армирование подпорных стен выполняется с учетом «проблемных» зон сооружения. Наиболее опасные точки напряжения: верхушка и линия соединения фундамента и тела «щита». В них требуется увеличение густоты плотности железного каркаса.

Для расчета армирования подпорных стен используют специальные программы, где точно можно подобрать толщину, шаг и марку прутьев. Но для наглядности укажем основные принципы правильного армирования подпорных стен, которые помогут самоделкинам правильно укрепить монолитную конструкцию защитного сооружения.

Главная сила, с которой должна бороться железная сетка внутри тела «щита» – изгиб. Расчет подпорных стен указывает, что главная арматура их тела располагается в вертикальной плоскости, а поперечные прутья (поперечная арматура) потоньше (20 % от сечения главной) строго перпендикулярно ей. В фундаменте поперечные прутья укладывают строго перпендикулярно главной арматуре наземной части щита.

Вот пример расчета подпорной стены:

При ее толщине больше 25 см, шаг главной арматуры – не более 25 см.
При толщине «щита» 15-25 см, шаг главной арматуры – не более 15 см.
Поперечная арматура устанавливается с шагом не больше 25 см.

Что касается марки бетона, то для монолитной конструкции подпорной стены готовят раствор В10-В15.

БУТОБЕТОН

В местности, богатой на бутовый камень (плоский булыжник) практикуют этот вид кладки подпорных стен. Следует придирчиво выбирать расходный стройматериал, поскольку для качественного «щита» бут по прочности должен соответствовать марке М150. Для заливки используют бетонный раствор В7,5.

Бутобетонная кладка выгодна тем, что для строительства стены самоделкин не заморачивается с армированием. Камень прекрасно справляется с возникшими противоборствующими силами. Остается только изучить все особенности бутобетонной кладки, главные из которых:

  • Соотношение раствора и бута 50 на 50
  • Ширина камня должна быть равна 1/3 ширины стены
  • Камни должны быть чистыми и увлажненными для лучшей адгезии с раствором
  • Камень не укладывают вплотную к краям стены (зазор ≈3 см)

Оптимальная ширина бутобетонной кладки – 0,6 м (больше – нерационально). Подробнее технологию выполнения работ можно прочитать в разделе «Бутобетонный фундамент».

КАМЕНЬ

Такой способ более трудоемкий, поскольку технология кладки из камня сложна из-за вынужденной подгонки рабочих элементов. Каменная кладка подпорных стен – это эффектное украшение участка. поэтому если кто из самоделкинов решится на такой шаг, вот несколько рабочих рекомендаций:

  • Перевязка швов кладки для рядов камней должна быть не меньше 10 см, а для угловых элементов – не менее 15 см
  • Для работы выбирайте камни твердых сортов: базальт, кварцит и т.п.
  • Если кладка ведется на растворе, то его марка должна быть не ниже М50
  • При сухой кладке щели между камнями заделывайте грунтом

Оптимальная ширина подпорной стены из камня – 0,6 м.

КИРПИЧ

Этот классический стройматериал часто используют для строительства вертикальных подпорных стен. Их толщина равна 12 – 37 см (пол – полтора кирпича соответственно). Проектирование подпорных стен из кирпича упрощено наличием готовых расчетных таблиц, где под каждую высоту стенки есть полная расшифровка расхода материала. Тут же указывается количество кирпичных рядов и схема их кладки, что весьма удобно для начинающего самоделкина.
Например, для подпорной стены высотой 60 см и толщиной в ½ кирпича понадобится 8 рядов элементов. На 1 кв. м. возведенного «щита» следует заготовить 62 кирпича.

ДЕРЕВО

Деревянная подпора – самый слабый «щит», зато выглядит на лоне природы наиболее гармонично. Но если в вашей местности влажный климат, то такой декор не подходит для вашего участка, так как прослужит от силы один-два сезона.

Для строительства подпорных стен из дерева используют бревна одинакового сечения. Их вкапывают на требуемую расчетную глубину, предварительно обработав наконечники горячим битумом. Уложив в траншею вертикальные столбы плотным рядом, соединив их между собой гвоздями или проволокой, основу «щита» тщательно зацементируют. Это самая простая схема для выполнения деревянной подпорной стены. Сложнее для исполнения горизонтальная кладка бревен, где нужно вырезать пазы в элементах для корректного соединения рабочих элементов.

Проектирование подпорных стен и стен подвалов: способы повышения их прочности

Существует достаточное количество видов подпорных стен, разница между которыми заключается в особенностях строения основных элементов конструкции. Речь идет о виде фундамента (мелкозаглубленный, заглубленный), способах отделки лицевой поверхности, особенностях сборки сооружения. Остановимся в первую очередь на принципиальных различиях в методах укрепления «разнокалиберных» щитов.

Мы неслучайно включили в данную главу не только особенности проектирования подпорных стен, но и стен подвалов. Ведь они схожи по своей ключевой функции: противостояние давящей силе прилежащего грунта.

Проектирование подпорных стен: особенности массивной и тонкой конструкции стен

Подпорные стены бывают массивные и тонкие (минимальная толщина подпорки из железобетона – 10 см). Последние из-за небольшой толщины «щита» не могут достойно противостоять напору грунта. Уравновешивание сил происходит за счет особой конструкции фундаментной плиты, удлиненная часть которой направлена в сторону насыпи грунта, что заставляет работать его противовесом. Наземная часть «подпорки» жестко фиксируется в подземной «ноге». Такое устройство подпорных стен имеет специальное название – консольное.

По способу крепления наземной и подземной части консольной конструкции щита различают:

  • Уголковая консольная подпорная стена
  • Анкерная консольная подпорная стена
  • Контрфорсная консольная подпорная стена

Массивные подпорные стены дольше возводить, зато их «изюминка» прячется в надежности «брони». Давление прилежащего грунта на подпорную стену гасится за счет немалого веса щита. Чтобы дополнительно их укрепить, внутреннюю поверхность наземной плиты делают неровной: в монолитном бетоне формируют выступы, кирпичную кладку выпячивают внутрь. Внешняя сторона щита наклонная в сторону склона. Определяется требуемый угол по формуле:

F= 450-j/2

Где j – угол природного откоса для разных видов грунта.

Проектирование стен подвала выполняется по аналогии с расчетом конструкции высоких подпорных стен. Особое внимание уделяется надежности соединения нижних углов подвальной «коробки».

В среднем высота подвала в гараже – до 3 м (кратно 0,6 м). Для их строительства используют готовые железобетонные блоки или же плиты выливают непосредственно на стройплощадке. Самостоятельное проектирование подпорных стен и стен подвалов такой высоты – рискованно и опасно. Как уже говорилось выше, алгоритм подсчетов слишком сложен для человека, не владеющего профильными знаниями. Только специалист правильно и точно рассчитает давление грунта на необходимом уровне и подберет оптимальные параметры подвальных стен. Тоже касается способов их укрепления.