Укрепительная подпорная стена может выполнять двоякую функцию – быть надежной опорой для грунта в точках перепада его высот или элементом ландшафтного дизайна, украшающим участок. Как показывает практика, обе функциональные стороны данного сооружения часто сочетаются. Для создания декоративного элемента чаще используются такие материалы как дерево, камень или кирпич, при создании функциональной стенки предпочтение отдается монолитной или железобетонной конструкции.
Железобетонная подпорная стена
Выбор материала
Для устройства легкой декоративной подпорной стенки подойдут соответствующие материалы, такие как камень, кирпич или дерево. В плане долговечности предпочтительней выглядят первые два варианта, так как в отличие от дерева, даже подвергнутого обработке, они не подвержены гниению и менее чувствительны к климатическим факторам. Также практичной и эстетически привлекательной является монолитная или железобетонная стенка, которая может еще и придать нужную форму, цвет и рельеф.
В случаях, когда речь идет об устройстве функциональной подпорной стенки, изготавливаемой с целью удержания грунта от осыпания, наиболее рациональным и правильным решением является заливка монолитной конструкции. Для реализации задуманного потребуется сооружение опалубочной конструкции, разновидность которой выбирается в зависимости от габаритов возводимой конструкции.
Монтаж опалубки
Монолитная подпорная стенка не требует устройства фундамента, роль которого играет нижняя часть отливки. Для устойчивости положения конструкции, её необходимо заглубить на 20-25 см, а также разместить под основание подушку из песчано-гравийной смеси, толщина которой должна быть в пределах 10-25 см.
Для создания отливки подойдет несколько разновидностей опалубочных систем, можно использовать даже вариант с деревянными щитами. Но экономичнее и предпочтительнее с точки зрения скорости работ, использование мелкощитовой или балочной опалубки. Первый вариант будет целесообразен в случае прямолинейности будущей конструкции, второй, соответственно, если планируется заливать конструкцию с кривыми линиями и углами, или достаточно высокую.
Использование мелкощитовой опалубки при устройстве подпорной стенки: 1-ограждение; 2-схватка; 3-опалубочная панель; 4-составная ферма; 5-стяжка с распорной втулкой; 6-расчалка; 7-телескопичкская стойка; 8-анкер;
Монтаж опалубки из мелких металлических щитов достаточно прост. Конструктивно данная система состоит из каркасов, скрепляемых друг с другом, палубы и опорных элементов. Собранная опалубка устанавливается в подготовленное заглубление, где обе её плоскости фиксируются между собой винтовым соединением и раскрепляются подкосами с тыльной стороны.
При использовании двутавровой балки в качестве основного элемента системы, монтаж опалубки происходит непосредственно на месте заливки. Двутавровые балки фиксируются перфорированным профилем, после чего система раскрепляются с помощью все тех же одно- или двухуровневых подкосов.
Водоотводная система
При сооружении подпорной стенки важно позаботиться о наличии системы водоотвода, которая исключит возможность подмывания конструкции. Можно использовать поперечную систему отвода воды, подразумевающую размещение дренажных трубок ближе к основанию стенки. В таком случае вода будет покидать подлежащий грунт через отверстия в стенке.
Схема продольного дренажа для подпорной стенки
Более эстетически привлекательным вариантом является система продольного дренажа, которая предусматривает скрытое размещение гофрированной трубы с небольшими отверстиями за стенкой и вдоль нее. Кроме дренажа стоит позаботиться и о защите конструкции от талой воды, установив поверх нее козырек или смонтировав карниз под небольшим углом.
Общие понятия о подпорных стенках.
Техническое определение подпорной стены — это инженерное сооружение, которое предназначено для удержания от обрушения и сползания находящейся за ней массива грунта на уклонах рельефа участка — откосах, крутых склонах, холмах, впадинах, оврагах.
Но это не полное предназначение этих сооружений. Подпорная стенка рассматривается в более широком понятии, она, кроме технических задач, выполняет художественно — декоративные функции в оформления коттеджного участка и являются составной частью ландшафтного дизайна. Назначение подпорных стенок это организация пространства на пересеченной местности с целью повышения эстетического восприятия садов, парков и всего что являются ландшафтом участка. Они являются одним из важнейших составляющих архитектурно-планировочных элементом в общем плане ландшафтного дизайна.
Все подпорные стенки, которые могут сооружаться на коттеджном участке, делятся на две группы:
— Декоративные . Эта группа подпорных стенок являются архитектурно- художественными элементами в оформлении участка. Их обустраивают, как на ровных или с небольшим уклоном участках, так и на более крутых склонах, грамотно используя естественный рельеф местности;
— Укрепительные . Эти стенки выполняют функции инженерно — технического назначения, они предназначаются для предотвращения обрушения или сползания грунта с более высокого уровня профиля поверхности участка на более низкий уровень. Такие стенки обязательно устраивают при вертикальной планировке участка методом создания искусственных террас на склонах имеющих даже малую крутизну (3 — 8%) если грунты слабые и подвижные. В этом случае подпорные стенки являются необходимым инженерным сооружением для укрепления грунта и поддержания искусственного рельефа территории участка. Устройство подпорных стен при террасировании позволяет увеличить полезную площадь участка за счет использования горизонтальных поверхностей террас под размещение на них элементов садового и паркового ландшафта, малых архитектурных форм и построек хозяйственного назначения.
Детализация подпорных стенок.
Декоративные подпорные стенки широко применяют при ландшафтном оформлении коттеджного участка. Их применяют при прокладке парковых дорожек, устройстве спортивных, детских и видовых площадок и просто для красоты.
На наших, в основном равнинных просторах, подпорные декоративные стенки помогают создать иллюзии горных рельефов и подчеркивают имеющийся естественный перепад высот на территории коттеджа.
Примеры декоративных подпорных стенок.
Укрепительные подпорные стенки .Основное назначение этих подпорных стенок- удержать грунт на откосах, склонах и предупредить обрушение и сползание грунта, образование оползней, которые вероятны на участках расположенных по берегам рек, озер и прудов. Такие явления особенно опасны при соседстве участков с оврагами. Грунт находящийся на склонах оврагов, по своему определению, сползает практически постоянно даже от небольшого дождя и особенно при таянии снега.
Опыт планирования участков на уклонах показывает, что при уклоне более 8% без подпорных стенок практически не обойтись.
Укрепляющие стенки, кроме основных функций по укреплению грунта, позволяют решить ряд задач по планированию и оформлению коттеджного участка:
· Оптимально организовать террасирование;
· Использовать площади под насаждения садовых и декоративных деревьев с максимальной отдачей;
· Горизонтальные площадки террас наполнить плодородным слоем земли и создать максимально благоприятные условия для роста растений;
· Подпорные стенки образуют, как бы границы, между функциональными и эстетическими зонами на участке.
Примеры укрепительных подпорных стенок.
Устройство подпорной стенки.
Основные элементы конструкции подпорной стенки.
1. Водоотвод верховых вод. 2. Засыпка дренажного гравия. 3. Основа стенки — фундамент. 4. Тело стенки. 5. Дренаж грунтовых вод.
Подпорная стенка любой конструкции, из любого материала, независимо от того, какой цели она служит, состоит из таких конструктивных элементов:
- Фундамент. Это подземная часть конструкции стенки, воспринимающая все внешние нагрузки, действующие на нее;
- Тело. Надземная (видимая) часть несущей конструкции стенки воспринимающая давление удерживаемого грунта;
- Дренаж и водоотвод. Технические элементы стенки, необходимые в обязательном порядке для обеспечения прочности и долговечности подпорной стенки.
Фундамент, дренаж и водоотвод выполняют чистотехнические функции. А вот тело, кроме технических функций, решает и эстетические задачи в оформлении коттеджного участка.
Перед строительством подпорной стенки застройщик должен определиться с ее формой и материалом, из которого она будет возводиться и желательными геометрическими размерами – высотой, шириной, длиной, а также количеством стенок (в зависимости от рельефа участка).
Представляя себе эти параметры, надежнее всего обратиться к услугам специалистов, которые, выполнив соответствующие инженерные расчеты, смогут предложить конкретные конструкции стенок с детализацией ее элементов.
Однако, как вариант, можно воспользоваться и типовыми конструкциями подпорных стенок, но привязка их к местности все равно потребует услуг профессионалов.
Классификация укрепляющих подпорных стенок.
Рассмотрим конструкции подпорных стенок. В зависимости от исполнения они делятся на следующие виды.
- По способу возведения:
Монолитные стенки. Они, как правило, изготавливаются на заводах железобетонных изделий, в виде отдельных звеньев. Это типовые подпорные стенки. Собирают их непосредственно на участке застройки. Они изготавливаются в форме уголкового профиля.
Монолитные стенки также можно отливать из армированного бетона, бутобетона непосредственно на месте строительства. Для этого необходима опалубка желаемой формы.
Стандартное типовое звено подпорной стенки уголкового профиля.
Сборные. Выкладываются из различного строительного материала (камня, кирпича, дерева и т.д.) непосредственно на месте строительства (см. ниже).
- По глубине заложения:
Если глубина заложения стенки больше ее ширины в полтора и более раза, это называется стенка глубокого заложения;
Неглубокого заложения. Эта схема характерна для устойчивых грунтов и декоративных стенок.
- По высоте:
Низкие стенки считаются, если их высота не превышает 1м.;
Средние стенки при высоте от 1м. до 2м.;
Высокие стенки при высоте более 2м.
Предпочтительными являются низкие стенки. Они более устойчивы к сдвигам, опрокидыванию и навалам. Они прекрасно выполняют как практические так и декоративные функции.
- По массивности:
Массивные подпорные стенки. Устойчивы на сдвиг и опрокидывание за счет ее собственного веса (бетон, бутовая или кирпичная кладка). Как правило, массивные подпорные стены имеют одинаковые размеры по высоте и ширине;
Полумассивные. Устойчивость этих стенок обеспечивается как весом самой стенки, так и грунтом, находящимся на ее фундаментной плите. Этот тип стенок обычно выполняется из армированного бетона;
Тонкоэлементные. Как правило, состоят из связанных между собой железобетонных плит. Устойчивость стен этого типа обеспечивается в основном массой грунта над фундаментной плитой и лишь в небольшой степени собственным весом;
Тонкие. Их устойчивость обеспечивается защемлением основания в грунте.
Рис. а — массивная неармированная; б – полумассивная армированная; в — тонкоэлементная; г – тонкая.
· По расположению:
Отдельно стоящие стенки. Представляет автономно стоящее на рельефе сооружение;
Связанные стенки. Они конструктивно связаны с примыкающими к ним лестницами, пандусами, нишами для растений и т.д.
· По материалу изготовления:
Выкладываются из традиционных строительных материалов:
Железобетона;
Бутобетона;
Природного камня;
Полнотелого кирпича;
Дерева твердых пород;
Металлических конструкций и т.д.
Классические примеры некоторых подпорных стенок:
 |
 |
| Подпорная стенка из тесаных каменных плит | Подпорная стенка из бетона |
 |
 |
| Подпорная стенка из железобетона. | Подпорная стенка из камня (сухой кладки) |
Где: 1.Открытый лоток; 2.Дренирующий слой из песка;3.Тело подпорной стенки; 4.Дренажная труба; 5.Фундамент; 6.Щебень песчано-гравийная смесь;7. Дренажное отверстие; 8. Каменные плиты; 9.Смесь для скрепления плит; 10. Арматура.
Силы которые действуют на укрепляющую подпорную стенку.
Естественно, поскольку укрепляющая стенка сдерживает массив грунта от сползания, на нее действуют большие силы, пытающиеся ее сдвинуть или опрокинуть, а также силы препятствывающие этому. Рассмотрим, какие же силы действуют на стенку:
Собственный вес стенки — 4;
— нагрузки на стенку от находящихся на ней масс — 1;
Давление грунта засыпки на стенку и ее фундамент — 3;
Давление грунта засыпки за стенкой — 2;
— силы трения или сцепления стенки с грунтом – 5.
Эти силы являются постоянными по своему воздействию на стенку.
Схема постоянных сил действующих на укрепляющую подпорную стенку.
Как видно из схемы силы носят вертикальное и горизонтальное направление. Силы от нагрузок 4, 1, 3, 5 являются друзьями стенки, они обеспечивают ее устойчивость на грунте и помогают удерживать грунт от сползания. А вот сила 2 пытаются ее сдвинуть, создать скольжение по подошве фундамента или даже опрокинуть.
Однако при неравномерной осадке грунта под фундаментом или его вымывании (при недостатках дренажной системы), неоднородной плотности грунта засыпки, действие сил 1 и 3 могут привести к навалу стенки на грунт, что характерно для высоких стенок.
Также на стенку действуют и периодические нагрузки, к которым относятся:
Ветровые, если высота стенки 2 и более метров;
Сейсмические нагрузки, вероятные в сейсмоопасных районах;
Вибрационные, возникающие при расположении участка недалеко от прохождения тяжелого колесного транспорта (железнодорожных путей), проведения рядом строительных работ и т.д.;
От интенсивных паводковых и ливневых потоков воды;
Силы морозного пучения при наличии пучинистых грунтов и т.д.
При проектировании подпорных стенок, эти факторы должны учитываться, чтобы вместе с ее прочностными характеристиками обеспечить надежную устойчивость конструкции на опрокидывание, сдвиг и навал. Для этого специалисты используют ряд специальных конструктивных мероприятий.
Специалисты рекомендуют, при высоте подпорных стен более 1 м, а также наличии на участке неустойчивых слабых грунтов (преимущественно супесей, песчаных, суглинистых пород насыщенных водой), близких (1-1,5м от поверхности грунта) грунтовых вод обращаться в специализированные организации для их строительства. В таких ситуациях подпорные стенки представляют сложное инженерное — техническое сооружение, требующее грамотные инженерные расчеты и квалифицированных специалистов для строительства.
Некоторые инновационные виды подпорных стенок.
Габионные конструкции.
 |
 |
|
 |
|
|
 |
Примеры устройства габионных подпорных стенок на коттеджном участке.
В упрощенном понятии габионы представляют собой контейнеры из металлической сетки, которые заполняются камнем или крупными гравием, галькой, щебнем.
Габионы известны более 100 лет для решения различных инженерных задач — укрепления берегов рек и озер, закрепления склонов и откосов, защиты горных дорог от камнепадов, в дорожном строительстве.
Габионы устроены достаточно просто. В прочные проволочные контейнеры укладывают дробленые или обычные камни (от 0,5 кг и более). Если заполнителем является гравий, галька, щебень применяется сетка с более мелкой ячейкой, чем для камня. Сетка для габионов изготавливается из закаленной оцинкованной стальной проволоки двойного кручения плотного оцинкования или с покрытием (по ГОСТ Р 52132-2003). Если конструкции из габионов сооружают в зоне с воздействием агрессивных сред, то на проволоку наносят, дополнительно, покрытие ПВХ, которое защищает проволоку и обеспечивает устойчивость от повреждений.
Контейнер габиона.
Из коробчатых габионов формируют гибкие, проницаемые структуры в виде подпорных стенок. Со временем, когда в пустоты между камнями попадет, а лучше специально насыпан грунт, на этом субстрате засеиваются неприхотливые дикорастущие растения с хорошо развитой корневой системой. В результате этого, габионы гармонично вписываются в искусственно создаваемую окружающую среду и становятся частью ландшафтной композиции участка. Кроме того, аккумуляция частиц грунта играет роль связующего материала для заполнителя, что способствует увеличению прочностных свойств подпорной стенки с каждым годом.
Заполненные камнем проволочные каркасы в лучшую сторону отличаются от бетонных или железобетонных стен своим декоративным видом. При этом существует их главное преимущество – они не требуют фундаментной подготовки.
Габионные конструкции монтируются в нескольких уровнях, подобно кубикам и, что важно, в любое время года.
Технология возведения подпорной стенки из габионов довольно проста и заключается в следующем:
Пустой контейнер из металлической сетки устанавливается на выровненное, подготовленное основание;
Камень, например плитняк, с максимальной плотностью укладывается по лицевой стороне контейнера. Остальное пространство может быть заполнено различными крупнообломочными породами;
Контейнеры крепятся между собой проволокой, как по горизонтали, так и по вертикали.
Схема сборки подпорной стенки.
Высота и длина стенки образуются по подобию стенки из кубиков.
Подпорные стенки из габионов хорошо пропускают воду и поэтому не боятся проседания грунта, возможного при интенсивных осадках и морозном пучении. Они способны принимать форму вновь образуемого микрорельефа.
На коттеджном участке хорошо смотрятся малые архитектурные формы, выполненные из габионных конструкций: декоративные колонны; перголы; столбы въездных ворот и многое другое. Также из габионных конструкций можно соорудит импровизированные скамейки, столы и другие элементы дачного декора.
 |
 |
]
Примеры устройства декоративных композиций из габионов.
В качестве заполнителя контейнеров приемлемы обломочные породы (камень) самых различных фракций, цветов и текстуры. Достаточно только соблюдать главное условие — сооружения из габионов должны гармонично вписываться в ландшафтную идею участка.
Подпорные стенки из грунта армированного геотекстилем.
В настоящее время за рубежом разработана и широко применяется технология строительства подпорных стенок из грунта армированного синтетическими материалами. Для наружной облицовки и армирование стенки применяются полотнища геотекстиля.
Идея способа заключается в том, что рабочим телом подпорной стенки является утрамбованный грунт, а каркасом для его крепления (удержания) геотекстиль.
Схема устройства подпорной стенки из грунта армированного геотекстилем (наноизол geo).
Технология возведения стенки хорошо видна на схеме приведенной ниже.
Опалубка необходима для обеспечения жесткого каркаса при трамбовании грунта, плотного заполнения грунтом углов наружной облицовки стенки.
Чтобы защитить геотекстиль наружной облицовки от разрушительного действия ультрафиолетовых лучей, на нее наносится слой торкретбетона, битумное покрытие или ее облицовывают древесиной, а также, как вариант засыпают грунтом и организуют наружное озеленение.
Последовательность возведения подпорной стенки из грунта (армированного геотекстилем): а — монтаж опалубки, б — крепление геотекстиля в опалубке с выпуском свободного края наружу, в – засыпка и уплотнение первой части грунта, г – перекрытие грунта выпущенным краем геотекстиля, д – засыпка и уплотнение второй части грунта, е — перемонтаж опалубки для следующего уровня стенки. 1 – наружный контур облицовки, 2 – наполнительный грунт, 3 — армирующие полотно из геотекстиля, 4 — металлический уголок. 5 – подпорная стойка.
Подпорная стенка из грунта армированного геотекстилем.
Механические характеристиками геотекстиля подбираются в соответствии с нагрузками, которые действуют на подпорную стенку. Выбор геотекстиля на строительном рынке достаточно широк как отечественного производства, так и импортного.
Такие подпорные стенки, привлекают простотой в технологии возведения и минимальностью затрат. Опыт зарубежного строительства этих подпорных стенок показал их достаточную долговечность.
По имеющейся информации, в настоящее время в 37 странах мирах построено свыше 5000 подпорных сооружений из армированного грунта. Их общая площадь составляет более 2,5 млн. м 2.
Подпорные стенки из грунта армированные георешоткой.
Для возведения подпорных стенок применяются все новые материалы и технологии. Так в последнее время хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации подпорные стенки, возводимые из грунта армированного георешотками в сочетании с геотекстилем.
Эти стенки хороши тем, что они максимально компенсируют температурные и усадочные напряжения, возникающие в грунте.
Георешетка это армирующий геотехнический материал из комплекта листовых полос соединенных швами между собой на всю глубину с образованием ячеек. Глубина и размеры ячеек подбираются в зависимости от расчетных критериев нагрузки и структуры материалов-заполнителей.
В развернутом виде георешетка образует ячеистую конструкцию, которую заполняют минеральным заполнителем. Секции георешоток обладают высокими физико-механическими характеристиками и выдерживают температурные условия всех климатических зон.
Георешетка заполненная грунтом
Георешетка при поставке.
Подпорная стенка из георешетки, монтажные работы.
Секции георешоток, производятся из прочных, и в тоже время, гибких полиэтиленовых лент, что позволяет возводить подпорные стенки различной конфигурации и на любом рельефе.
Для заполнения ячеек георешетки можно использовать местные грунты с учетом, что материал засыпки должен обладать хорошими дренирующими свойствами.
В ячейки можно добавить растительный грунт и посеять семена трав с развитой корневой системой. Проросшая трава дополнительно укрепит поверхность подпорной стены и украсит общий ландшафт.
Эти подпорные стенки, как и подпорной стенки из грунта армированного геотекстилем достаточно просты в изготовлении и экономичны.
Технология монтажа георешетки практически доступна для всех типов грунтов и включает следующие операции:
Планировку поверхности склона планировкой, уплотнением;
Укладку геотекстиля на укрепляемую поверхность;
Раскладка секций георешетки и их стыковку между собой скобами при помощи степлера;
Крепление георешетки к грунту металлическими или пластиковыми анкерами, для предотвращения продольного и поперечного сдвига;
Наполнение объёмных ячеек грунтовым материалом (грунт, щебень). Посев растительности в ячейки.
Монтаж георешоток не требует высокой квалификации и выполняется без привлечения сложных механизмов, в основном вручную.
Несколько слов о террасировании коттеджного участка.
Пример террасирования коттеджного участка на крутых склонах.
Пример террасирования коттеджного участка на пологих склонах.
При проектировании коттеджного участка основным вопросом является рельеф территории. Если коттеджные участки расположены на косогорах, склонах оврагов, на берегах рек и при этом имеется значительный перепад высот, необходима их планировка таких участков. При значительном перепаде высот требует устройства горизонтальных поверхностей для размещения на них, как самого коттеджа, так и других зданий, сада и т.д. Выравнивание всей поверхности участка подразумевает большой объем земляных работ, значительное повышение трудоемкости и стоимости строительства. Поэтому, в таких случаях, прибегают к методу террасирования участка, что значительно сокращает объемы работ, позволяет сэкономить финансовые средства, а также подчеркнуть декоративные достоинства коттеджного участка.
Террасирование коттеджного участка заключается в формировании горизонтальных уступов (террас), Террасы укрепляются подпорными стенками. Вот почему возведение подпорных стенок неразрывно связано с понятием террасирования.
Метод террасирования также хорош, если нужно достаточно ровный участок преобразовать в разноуровневый, оживив панораму застройки.
Формы террас могут быть самые разнообразные — прямолинейные, изгибающие уступами (зигзагообразные) и т.д. Особенно, если терраса выполнена с изгибами, позволяет более гармонично воспринимать ее, особенно если участок выполнен в каком либо ландшафтном стиле.
Террасирование участка помогает решать и экологические задачи по защите почвы от ветровой эрозии, а подпорные стенки предотвращают ее размывание и унос плодородного слоя. Террасы с подпорными стенками позволяют декоративно разделить участок на функциональные или эстетические зоны участка, скрыть хозяйственные постройки.
На террасах можно разместить как постройки, так и декоративные посадки, плодовые деревья и даже небольшие водоемы.
При сухой кладке подпорных стенок или при устройстве габионов в пустоты можно высаживать растения, что придаст участку эстетическое восприятие.
Оптимальной высотой террас на коттеджном участке считается 60 – 80см, но не более 1,0 метра, при этом оптимальная ширина должна быть не менее 4 — 5 м. Если рельеф участка имеет средний уклон достаточно организовать две — четыре террасы.
Террасирование коттеджного участка является отдельной темой требующей более детального рассмотрения.
В статье обзорно рассмотрены основные понятия о подпорных стенках при коттеджном строительстве, их основные конструктивные решения, материалы, применяемые для их строительства. Приведены примеры новых направлений в конструкции подпорных стенок.
Также вкратце затронуты вопросы террасирования коттеджных участков.
Подпорная стенка — это строительное сооружение, которое удерживает грунтовую массу от обрушения при перепадах планировочных отметок. Высокая ответственность таких конструкций обусловлена большими нагрузками земляных масс и требует знания технологии их возведения. Предлагаемый вариант бетонной подпорной стенки поможет сделать её правильно.
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.
Бетонная подпорная стенка своими руками
Выбор материала подпорной стенки зависит от:
- назначения конструкции;
- высоты перепада планировочных отметок;
- физико-механических свойств грунта;
- присутствия грунтовых вод;
- дизайнерского решения конструкции.
Так, например, в условиях непостоянного водонасыщения грунта для температур от -20 до -40 °С марка по морозостойкости допускается не менее F50. Из бетона выполняются подпорные стенки массивного вида, так как тонкие подвергаются нагрузки на изгиб, а бетон может работать только на сжатие.
Расчёт массивной подпорной стенки из бетона
Каждый грунт имеет показатель — плоскость естественного откоса. Она образуется за счёт сил трения частиц грунта и характеризуется углом внутреннего трения — φ. В природе такие плоскости можно встретить на естественных склонах или насыпях.
Если угол откоса, который необходим в строительстве для какого-либо сооружения, превышает угол внутреннего трения, то делается удерживающее сооружение для грунта — подпорная стенка. Она должна удержать грунт, находящийся над плоскостью естественного откоса.
Размеры подпорной стенки подбираются в результате расчёта на прочность и устойчивость. Для этого определяется величина давления грунта на конструкцию — Е.
Для расчёта используют теорию сыпучих тел, согласно которой под собственным весом (G) грунт стремиться вниз по плоскости сползания ВС и давит на подпорную стенку (E). S -давление грунта на плоскость сползания. В данном случае призма АВС предполагается как твёрдое тело с весом G, который должны уравновесить силы S и E.
Величина Е рассчитывается по формуле:
- γ г — объёмный вес грунта (нормативный);
- Н — высота подпорной стенки;
- µ — коэффициент, который зависит от φ, α, β, φ 0 .
Рассмотрим простой вариант — подпорная стенка из бетона прямоугольного сечения. Для предварительного подбора сечения подпорной стенки можно использовать формулу:
- b — ширина стенки в любом сечении;
- Н — высота сечения от поверхности грунта;
- С 1 , С 2 — коэффициенты, которые зависят от углов наклона наружной и внутренней поверхности подпорной стенки. Для рассматриваемого случая прямоугольно сечения их значение равно нулю;
- γ г и γ к — объёмный вес грунта и материала стенки;
- µ — коэффициент, который можно принять по графику.
Для примера возьмём грунт φ = 35° с объёмным весом 1,6 т/м 3 , объёмный вес бетона — 2,2 т/м 3 . Глубину заложения фундамента примем 1,3 м. В случае прямоугольного сечения С 1 = С 2 = 0.
Н = 4,2 м; µ = 0,271 — по графику.
Подставив все данные в формулу, получаем:
Принимаем толщину стенки надземной части — 1,65 м. По этой же формуле находим ширину стенки по подошве фундамента.
1,2 — коэффициент надёжности для фундамента.
Подпорную стенку принимаем с предварительными размерами согласно расчёту сечением 1,65х2,54 м из бетона класса В15.
Последовательность работ
Перед устройством монолитной бетонной стенки под её подошву устраивают бетонную подготовку. Толщина её составляет 100 мм. По всему периметру подготовка должна быть шире стенки на 150 мм. Класс бетона не менее В5.
Опалубка
Опалубку для подпорной стенки монтируют из обрезной доски лиственных (берёза, бук, липа, ольха) и хвойных (ель, сосна) пород. Используются доски шириной не более 15 см. Влажность дерева для опалубки допускается не более 25%. Все деревянные элементы пропитываются антисептиками .
Из досок сколачиваются щиты, которые поддерживаются подкосами или распорками через 70-100 см. Можно также использовать и инвентарную опалубку. Для этого габариты подпорной стенки подбираются в соответствии с её размерами.
Изготовления бетонной смеси
Бетонную смесь для класса В15 (М200) готовят в пропорции — цемент:песок:щебень (гравий):
- 1:3:4,75 (по весу);
- 1:2,25:4,1 (по объёму).
На 1 м 3 бетона берётся 155 л воды и 250 кг цемента М400. Для приготовления смеси используется бетономешалка.
Укладка бетона
Перед началом бетонирования проводится проверка правильности формы и установки опалубки. Далее внутренняя поверхность опалубки очищается от грязи и мусора. Деревянные элементы за час перед бетонированием смачиваются водой.
Уплотнение бетонной смеси
Укладка бетонной смеси производится слоями 20-30 см. Каждый слой обязательно уплотняется ручными трамбовками или глубинным вибратором . Наилучшие условия для твердения бетона создаются при беспрерывном бетонировании всей конструкции.
Небольшой перерыв в работе, когда бетон находится в начальной стадии твердения и имеет определённую подвижность, не повлияет на прочность всей конструкции. В этом случае можно продолжать бетонные работы без дополнительных мероприятий.
Если бетон уже теряет свою подвижность и набирает прочность, необходимо поверхность ранее уложенного бетона очистить от цементной плёнки, сделать насечки и желательно продуть сжатым воздухом. Далее настилается тонкий слой раствора составом цемент:песок как и у бетона. Затем производится укладка бетона в обычном порядке.
Уход за бетоном
Летом в сухую жаркую погоду поверхность бетона защищают от перегрева и ветра. Для этого её покрывают мокрыми опилками, рогожкой или полиэтиленовой плёнкой.
Чтобы избежать быстрого высыхания поверхности, производится полив бетона в течение недели. При температуре более 15 ºС бетон поливают через каждые три часа в течение первых трёх дней, далее не менее трёх раз в сутки.
В холодную погоду при температуре менее 5 ºС поверхность твердеющего бетона укрывают теплоизоляционными материалами.
Распалубовка
Для подпорных стенок снятие опалубки возможно только при наборе бетоном 100% прочности. Простейший способ определить возможность распалубки — это простукивание готового бетона молотком. При наборе достаточной прочности конструкция издаёт звонкий звук.
После снятия опалубки обратную засыпку выполняют песком, гравием или щебнем с послойной утрамбовкой.
Если в длину подпорная стенка превышает 10 м, необходимо устройство температурно-осадочного шва. Его делают на всю высоту конструкции. Неоднородные грунт под подошвой сооружения может создавать напряжение в стенке и поэтому температурный шов делается в местах разделения грунтов с различными свойствами. В швы устанавливается просмолённые доски толщиной не менее 3 см.
Поверхность подпорной стенки, соприкасающуюся с грунтом, необходимо защищать окрасочной гидроизоляцией, мастиками или битумными растворами.
Подпорная стенка в ландшафтном дизайне является абсолютно незаменимым элементом, способным не только украсить участок, но и разделить его на зоны. Поэтому мы решили рассмотреть тему более детально и поведать читателям, как может быть построена подпорная стенка своими руками.
Подпорная стенка представляет собой некий упор, преграду и одновременно довольно оригинальное украшение ландшафта дачи. Особенной популярностью данный элемент ландшафта пользуется очень давно, и далеко не обязательно возводить дорогие подпорные стенки на даче, ведь всегда можно создать их самостоятельно, и даже из подручных материалов.
Сегодня мы расскажем вам о том, как, не прилагая особых усилий и не затрачивая серьезных средств, построить стенку, которая будет не только формировать клумбы или целый участок разнообразных декоративных насаждений, но и сдерживать грунт от оползней и самовольной геопластики.
Как устроена правильная подпорная стенка?
По большому счету, можно сделать стенку из практически любого материала, который подходит для службы в природных условиях грунта и атмосферных явлений, но сегодня мы предлагаем изучить правильное сооружение, которое точно не упадет, и будет годами нести службу на даче во благо ее красоты и практичности.
Подпорная стенка устанавливается практически в любом необходимом вам месте на даче, но состоять она обязательно должна из определенных частей. Это фундамент, который удерживает на себе все сооружение, тело стенки из материала, который вы выбрали, а также специальный водоотвод, способствующий защите основного материала производства.
Из каких материалов возможна подпорная стенка на даче?
В первую очередь, материал стоит определять исходя из ландшафтного дизайна и стиля участка, подключив фантазию и обязательно собственное мнение. Далее же стоит решать по бюджету. Честно говоря, какой бы материал вы ни выбрали, стоимость не будет серьезно отличаться, только если это не самый дорогой материал и не заказ подпорной стенки профессиональной бригаде. Экономьте и делайте все своими руками, так будет гораздо дешевле, да и интереснее, ведь строительство подпорной стенки – процесс увлекательный.
Подпорная стенка из дерева
Под деревом мы имеем в виду толстые бревна, которые можно устанавливать в землю вертикально или горизонтально, тем самым формируя из них стену.
Бревна выбираются диаметром в 20-30 см, устанавливаются плотно друг к другу, чтобы создать надежную опору для грунта позади и оригинальную внешность для самого сооружения. Для бревен выкапывается специальная траншея, глубиной не менее 40-60 см, в зависимости от высоты подпорной стенки. Такая глубина установки даст серьезную прочность стенке, но учесть стоит и слой дренажа и фундамента.
В принципе, установить бревна можно и на обыкновенную гравийную подушку, но обработать их специальной защитой от влаги просто обязательно. Для этого можно взять профессиональные средства защиты древесины, или же обыкновенное отработанное машинное масло, рубероид и так далее.
Установка происходит очень плотно, в зависимости от решений дизайна, бревна скрепляются арматурой, хомутами, поперечными перемычками и так далее. После, они засыпаются для устойчивости, а с обратной стороны происходит просыпка слоем материалов для создания водоотвода и уже готовым грунтом для клумбы или формирования другого участка для растений.
Подпорная стенка из камня
Довольно редкий вариант, так как процесс устройства стенки из камня считается трудоемким, да и недешевым, ведь купить качественный камень по невысокой цене вряд ли удастся.
Строительство подпорной стенки из камня – особенный процесс, и начинается он с дренажа и фундамента – первоначальных слоев, которые укладываются в специально вырытую траншею по линии хода стенки. После заливки усиленного фундамента (сойдет для этого и строительный мусор – арматура, проволока, гнутые электроды, прочее) поверх него укладывается натуральный камень. Чаще всего, это кварцит, гранит, диабаз и прочие породы, которые наиболее для данного процесса подходят.
Тип кладки выбирать придется вам, и здесь вы можете смело использовать сухую или классическую кладку.
Сухая кладка происходит стандартно, а пустоты прокладываются грунтом с семенами растений – цветов, трав, мха. Если же вы решили класть камень на цементную смесь, то пустоты следует отделать специальной затиркой.
Подпорная стенка из габионов
Популярный сегодня вариант создания не только подпорных стенок, но и ограждений разнообразного назначения. В готовом виде габионы представляют собой различной формы металлические сетки с каменным материалом внутри. Если подпорная стенка из габионов будет невысокая, то возможна ее установка без фундамента, просто на хорошо расчищенную и подготовленную площадку. Если же высота в 1 метр и более, необходимо будет заливать фундамент с гравийно-песчаной подушкой.
Контейнеры устанавливаются и перевязываются между собой. Установка происходит последовательно, просыпаясь материалом. Если вы используете обыкновенный гравий, можно не особенно ломать голову над производством стенки, но если есть желание получить более декоративный внешний вид, по лицевой стороне необходимо будет аккуратно укладывать плитняк, гранит и прочие материалы, а остальной контейнер просыпать недорогим булыжником, галькой или тем же гравием.
Подпорная стенка из кирпича
Стенки из кирпича, как обыкновенные стены, с теми же требованиями по фундаменту и раствору для крепления материала, но вот в плане жесткости и давления с внутренней части, они немного отличаются. Таким образом, если стенка будет невысокая, в районе полуметра, достаточно кладки в половину кирпича, если от 50 см до 100 см – в кирпич, если стенка высотой более метра, желательно сделать кладку усиленную, в полтора кирпича.
Для фундамента стенки необходим дренаж и перевязка, особенно для высоких стенок. Позади стенки необходимо будет заложить качественную водоотводную систему, так как кирпич особенно не любит влажности.
Подпорная стенка из бетона
Выливать стенки из бетона довольно просто, особенно потомственным строителям или постоянным читателям нашего сайта, ведь мы неоднократно работали с цементом и фундаментами. Достаточно качественной перевязки, стандартного под требования параметров сооружения фундамента с дренажом, опалубки и качественного раствора. Также стоит заметить, что цельная стенка может быть тяжелее кирпича или дерева, а потому следует обязательно сделать фундамент более прочным и широким.
Не стоит забывать и о качественной защите готового изделия от влажности грунта, а потому обязательно установите водоотводную систему для сохранения целостности и жесткости нашей конструкции.
Очень часто бетонные стенки получаются не самыми симпатичными, а потому для соблюдения всех требований ландшафтного дизайна, необходимо будет произвести декоративную отделку. Тут уж в помощники привлекайте собственную фантазию, которая и надиктует вам необходимые материалы.
Как сделать водоотвод подпорной стенки?
Мало засыпать траншею для фундамента песком и гравием, залить качественный фундамент и корректно расположить на нем конструкцию украшения ландшафта и зонирования участка. Очень важно защитить стенку с обратной стороны от влажности, для чего нам и потребуется качественный дренах, водоотводная система.
На данный момент, профессионалы этой области рекомендуют мастерам устанавливать следующие типы водоотводов:
- Подземный дренаж представляет собой специальную перфорированную дренажную трубу, которая оборачивается в геотекстиль и устанавливается в самом основании конструкции стенки. Благодаря трубе вода не накапливается, а просто уходит по ней в любое место слива;
- Наземный дренаж устанавливается с обратной стороны стенки из любого рыхлого материала, который не дает воде доходить до поверхности материала сооружения, а дает возможность воде уходить вниз. Это может быть гравий или битый кирпич;
- Дренаж с фильтрационными отверстиями в стенке можно сделать в конструкции из камня или бетона. Для этого необходимо в каждом втором ряду кладки оставить всего лишь один вертикальный шов без скрепляющего материала. Именно через эти швы, которые должны быть расположены через каждые 1,5- 2 м, и будет уходить вода.
Устройство подпорных стенок требует определенного внимания , а потому выберите материал, выполните все требования и не забудьте о самом главном, что вы хотите сделать на участке – украсить ландшафт. Именно в такой последовательности и если все делать правильно, вы сможете добиться хороших результатов.
