Проектирование и строительство подпорных стен

Главное предназначение подпорной стенки — удерживать почву на склоне. Однако для классификации её разновидностей существуют и другие критерии, помимо этой функции.

Виды подпорных стенок

В промышленном строительстве и сельском хозяйстве подпорные стенки считаются инженерными сооружениями, а на участке для загородного дома — ещё и украшают ландшафт. Разделение типов стенок производится по разным признакам.

По назначению

В соответствии с назначением различают три типа.

Для усиления откосов в местах размещения промышленных и жилых построек, дорог и технических объектов. для террасирования земель сельхозназначения; для декоративных целей, как элемент зонирования участка на склонах с небольшим уклоном.

Частный дом на склоне отличается тем, что подпорная стена зачастую совмещает разные функции. При выборе материала для неё учитывают нагрузку, эксплуатационные условия и эстетику. В то же время это создает определённое противоречие.

По материалам

Высокие несущие способности и красивый вид редко удаётся сочетать в одной конструкции, особенно если она является ключевым элементом ландшафта. В таких случаях приходится искать компромисс. При высокой расчетной высоте стенки лучше сделать каскад из нескольких низких террас с опорными стенками из материала, гармонирующего со стилем ландшафтного дизайна.

Есть следующие виды материалов:

Монолитный железобетон. Максимальная грузоподъёмность при наличии крепкого основания. Срок службы конструкции составляет 50 лет и более. К недостаткам относят высокую трудоемкость, большие материальные и временные затраты на возведение, а также необходимость декоративной отделки. Сборный бетон. Устойчивость к сдвижным нагрузкам немного ниже, чем у монолитных сооружений, зато скорость возведения выше. Часто требуется декоративная отделка. Природный камень. Стойкость сооружения зависит от вида камня, из которого возведена стена, срок её эксплуатации может превышать 50 лет. Необходимо основательное основание и внимательный выбор материала по форме и величине для укладки каждого ряда. Преимущество — высокое художественное качество. Недостаток — длительный срок выполнения. Габионы. Средние несущие способности предназначены для возведения сравнительно небольших стен. Не нуждаются в массивном основании — за счёт эластичности сетки конструкция устойчиво переносит незначительные смещения и уплотнения грунта. Структура стены обладает хорошей водопроницаемостью, поэтому дренаж не является обязательным. Почва может быть просажена, а растения могут расти. Срок службы зависит от качества сетки и может составлять не менее 50 лет. Монтаж быстрый и не требует специальной техники. Внешний вид габиона специфичный и не подходит для многих исторических и этнических стилей. стилей ландшафтного дизайна. Строительные блоки. Недостаточная прочность к воздействию боковых и сдвижных нагрузок. Установка фундамента необходима. Лучше не применять силикатный кирпич, для стен из керамического обязательно устройство наплавляемой гидроизоляции с торца грунта. Скорость возведения здания большая. Дерево. Чаще всего для возведения применяют древесину в виде бревен, плах, шпал или брусьев, прошедших обработку антисептиком. Существуют примеры использования толстой обрезной доски, способной выдерживать рассчитанную нагрузку. К достоинствам можно отнести использование свайного фундамента, лёгкость монтажа и привлекательный внешний вид (в случае строений из дерева). К недостаткам относятся слабые несущие свойства и недолгий срок службы. Профлист. Новый материал для строительства подпорных стен. Применяют для постройки небольших сооружений. Возможно размещение на винтовом основании. Прочность и устойчивость зависят от типа профиля и толщины металла, а долговечность – от толщины и вида защитного покрытия. Преимущество — лёгкость монтажа и быстрый процесс возведения.

По виду конструкции

Существуют различные типы подпорных стенок.

По высоте различают низкорослые (до 1 метра), среднерослые (1-2 метра) и высокорослые (2 метра и более).

По величине подземной части: с глубоким и неглубоким заложением. По месту размещения: самостоятельные или пристроенные к другим строениям.

По способу обеспечения устойчивости

Подпорная стена включает фундамент и надземную часть.

• собственный вес;
• Масса грунта, уложенного на выступающую часть (консоль) фундамента.
• силы сцепления основания с грунтом;
• боковое давление грунта на стенку.

Три первых силы отвечают за прочность сооружения, а последнее усилие направлено на смещение и падение стены.

Существуют разные способы достижения устойчивости конструкций.

• Прочность конструкции обеспечивается массой стенки.
• Прочность обеспечивается массивностью стенок и весом земли, прилегающей к консоли фундамента.
• Защита обеспечивается крепким закреплением основы в родной почве.
• Вес грунта, расположенного на консоли фундамента, обеспечивает устойчивость, поскольку масса стенки несущественна.

Руководство по самостоятельной постройке.

Строительство собственными силами целесообразно для сооружений небольшой и средней высоты. Высота опорных стен для дачных участков обычно не превышает… в пределах 0.3-1.4 мПод подходящими условиями возведение конструкций возможно без предварительного расчета.

Грунты следует выбирать из устойчивых: крупнообломочных, суглинков, глин, супесей.

Верхняя граница расположения грунтовых вод должна находиться не выше, чем на расстоянии 1.5 метра от поверхности земли.

Промерзание должно быть не менее 1,5 метра.

Для возведения стены из бетона, камня или кирпича необходим ленточный фундамент. Его глубина заложения не должна превышать 50 процентов высоты надземной части. Чтобы защититься от сил пучения, нужно провести такие работы: обустроить дренаж и сделать песчано-гравийную засыпку глубиной 40-60 см, которая перекроет подъем влаги из грунта по капиллярам. При возведении стен из блоков или кирпичей желательно выполнять конструкцию с расширением к основанию. Минимальная толщина в узкой части должна быть: 60 сантиметров — при кладке из камня, 50 сантиметров — при кладке из кирпича, 40 сантиметров — при кладке из бетонных блоков. Чтобы увеличить срок эксплуатации стен из камня, кирпича, блоков и древесины, с наружной стороны нужно укладывать наплавляемую гидроизоляцию. Поверхность монолитных железобетонных конструкций покрывают битумными мастиками. Криволинейные и ломаные стены могут выдержать большую нагрузку по сравнению с прямыми.

Строительство подпорной стенки

Представлен общий алгоритм возведения стен из различных строительных материалов.

Из монолитного железобетона

Пошаговый алгоритм строительства выглядит так:

Рытье траншеи производится с учетом размеров стены и опалубки. Толщина монолитной стенки при армировании двумя поясами арматуры с двумя продольными прутками составляет 15-20 см (зависит от толщины арматуры). Опалубке требуется приблизительно столько же. Глубину траншеи определяют исходя из размера подземной части и толщины подушки из песка и гравия. В траншее у склона делают углубление для трубы дренажа. Наполняют его мелким щебнем, укладывают трубу, завернутую в водопроницаемый геотекстиль, и выводят её в ближайший колодец или приемник ливневой канализации. Засыпают трубу щебнем.

Выравнивают дно траншеи, трамбуют.

Собирают опалубку для фундамента и стенок. Закладывают армопояс. Заливают бетон.

По окончании твердения бетона опалубку демонтируют, заполняют грунтом пустоты между стеной и склоном, а также обратно насыпают грунт в траншею.

Помимо традиционного способа можно соорудить стену небольшой толщины с продольной арматурой из одного прутка и вертикальными связями. Толщина в этом случае может быть 10 см, но грунт на склоне укладывают слоями и дополнительно укрепляют каждый слой георешеткой (геосеткой) с загнутым краем.

Из сборного бетона

Способ возведения сооружения определяется типом бетонных блоков. При применении фундаментных блоков их размещают на выровненном основании из песко-гравийной подложки.

Блоки ФБС соединяются кладочным раствором, в то время как блоки БПС устанавливаются без него.

Помимо блоков для фундамента существуют иные материалы, дающие возможность возвести подпорную стену из сборного бетона без мокрых процессов быстро.

Компании предлагают весьма интересный продукт. Geoblok и TenaxРазработана система блочных подпорных стен с армированием георешеткой. В ее состав входят:

• Бетонные блоки Т-блок (Геоблок) крепятся к георешетке: первый ряд и последующие по схеме армирования. Блоки имеют паз внизу и наверху.
• Бетонные блоки Т-блока (Геоблок) имеют паз снизу и выступающий край наверху.
• Бетонные блоки Т-блок (Геоблок) с проходом предназначены для размещения труб системы поперечного дренажа.
• георешетка TT SAMP (Tenax);
• T-Clip (Tenax) — механическое устройство для соединения решетки и паза блока.

Процесс создания откоса следующий:

1. Выемка грунта на склоне выполняется с учетом возможности укладки армирующую георешетку нужной ширины на уровне первого ряда блоков при обратной засыпке.
2. Роют траншею под основание.
3. Готовят основу. Возможны варианты: монолитный или сборный ленточный фундамент, а для низких стен — уплотненный слой из гравия.
4. Первый ряд блоков укладывают на основание. Под этим рядом закладывают трубы продольного дренажа и засыпают их слоем щебня.
5. Георешетку укладывают на грунт с края склона, чтобы она выступала за выемки в блоках.
6. К земле крепят сетку анкерами, а в верхней части канавок первых рядов – связующими элементами.
7. Блоки устанавливают рядами с перекрытием швов по системе «паз-ребро». Кладка выполняется до высоты следующего уровня армирования, используемого георешеткой. В этом ряду укладывают блоки с пазами снизу и сверху.
8. Выкладывают слой почвы, оставив пространство возле стены под засыпку дренажа (щебня, скальных обломков).
9. Трамбуют грунт и дренажный слой.
10. Укладывают георешетку, крепят её к земле и защелкивают в пазах блоков.
11. В данном алгоритме возводится стена до проектной высоты.

Блоки производятся окрашенными, но допускается облицовка любой плиткой для наружных работ благодаря шероховатой поверхности лицевой части, обеспечивающей хорошую адгезию с клеевыми растворами. По утверждению компании, система армогрунтованных блочных подпорных стен рассчитана на 120 лет эксплуатации.

Из камня и строительных блоков

Вне зависимости от разновидности строительных блоков и размеров камня, технология возведения всегда предполагает подобную очередность действий.

Выполняют земляные работы для создания котлована под фундамент и укрепления склона.

Укладывают ленточный фундамент разных типов: монолитный из бетона или бутобетона, а также сборный из ФБС, бутового камня или полнотелых блоков.

В случае необходимости устраивается подземный продольный дренаж.

Строят стену из кирпича на кладочном растворе, укладывая ряды с перевязкой швов. В случае необходимости прокладывают трубы для поперечного дренажа и монтируют желоба водоотведения снаружи надземной части. Выполняют гидроизоляцию стенки с наветренной стороны.

Утрамбовывают и засыпают грунт (рядом со стеной — дренаж).

Из дерева

Возведение откосов из древесины ассоциируется с возведением ограды (стены) из бревен или толстых досок.

Плетень, составные части которого утоплены в земле. Поверхность пола образуется горизонтальными балками из дерева, установленных на ленточном основании. К основанию балки прикрепляются анкерами, а сами элементы связываются скобами или нагелями. Полосы из дерева разной фактуры опираются на бревенчатые столбы.

Строительство подпорной стены из габионов аналогично другим ландшафтным и укрепляющим конструкциям с проволочными сетками и засыпкой из скального грунта, щебня или гальки. Подпорная стенка из профлиста возводится по тому же алгоритму, что и забор, с учетом нагрузок на несущие столбы или винтовые сваи.