Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства

Обновлено: 16.05.2024

Рекомендации по проектированию подпорных стен и стен подвалов

Составлено к главам СНиП 11-15-74 и 11-91-77 и содержат основные положения по расчету и конструированию подпорных стен из монолитного и сборного железобетона с применением расчета и необходимыми табличными значениями коэффициентов, облегчающих расчет, а также рекомендации по расчету стен подвалов промышленных и гражданских зданий.

Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Руководство распространяется на проектирование гравитационных подпорных стен для промышленного и гражданского строительства, возводимых на естественных основаниях, а также на проектирование стен подвалов промышленных и гражданских здании.

1.2. Руководство не распространяется на проектирование подпорных стен магистральных дорог, гидротехнических сооружение, подпорных стен специального назначения (противооползневые, противообвальные и др.), а также на проектирование подпорных стен, предназначенных для строительства в особых условиях (на вечномерзлых набухающих, просадочных грунтах, на подрабатываемых территориях и др.).

1.3. Проектирование подпорных стен и стен подвалов должно осуществляться на основании:

чертежей генерального плана (горизонтальная и вертикальная планировка);

отчета об инженерно-геологических изысканиях;

технологического задания, содержащего данные о нагрузках при необходимости особые требования к проектируемой конструкции, например, требования по ограничению деформаций и др.

1.4. Конструкция подпорных стен и стен подвалов должна устанавливаться по данным сравнения вариантов, исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости, трудоемкости и стоимости строительства, а также с учетом условий эксплуатации конструкций.

1.5. Подпорные стены, сооружаемые в населенных пунктах, следует проектировать с учетом архитектурных особенностей, этих пунктов.

1.6. При проектировании подпорных стен и стен подвалов должны приниматься конструктивные схемы, обеспечивающие необходимую прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость сооружения в целом, а также отдельных элементов его на всех стадиях возведения и эксплуатации.

1.7. Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям индустриального изгoтoвлeния их на специализированных предприятиях.

Целесообразно укрупнять элементы сборных конструкций, насколько это позволяют грузоподъемность монтажных механизмов, а также условия изготовления и транспортирования.

1.8. Для монолитных железобетонных конструкций следует предусмотреть унифицированные опалубочные и габаритные размеры, позволяющие применять типовые арматурные изделия и инвентарную опалубку.

1.9. В спорных конструкциях подпорных стен и стен подвалов конструкции улов и соединений элементов должны обеспечивать надежную передачу усилий, прочность самих элементов в зоне стыка, а также связь дополнительно уложенного бетона в стыке с бетоном конструкции.

1.10. Проектирование конструкций подпорных стен и стен подвалов при наличии агрессивной среды должно вестись с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП II1-23-78.

1.11. Проектирование мер защиты железобетонных конструкций от электрокоррозии должно производиться с учетом требований СН 65-76 «Инструкция по защите железобетонных конструкций от коррозии, вызываемой блуждающими токами».

1.12. При проектировании подпорных стен и стен подвалов следует, как правило, применять унифицированные типовые конструкции.

Проектирование индивидуальных конструкций подпорных стен и стен подвалов допускается в тех случаях, когда параметры и нагрузки для их проектирования превосходят параметры и нагрузки для типовых конструкций, либо когда применение типовых конструкций невозможно исходя из местных условий осуществления строительства.

1.13. В Руководстве рассматриваются подпорные стены и стены подвалов при засыпке их однородным грунтом.

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДПОРНЫХ СТЕН

2.1. В зависимости от принятого конструктивного решения подпорные стены могут возводиться из железобетона, бетона, бутобетона и каменной кладки.

2.2. Выбор материала для подпорных стен обусловливается технико-экономическими соображениями, требованиями долговечности, условиями производства работ, наличием местных строительных материалов и средств механизации.

2.3. Железобетонные и бетонные подпорные стены рекомендуется проектировать из бетона проектной марки по прочности на сжатие:

для сборных железобетонных конструкций — М 200, М 300, М 400;

для монолитных железобетонных и бетонных конструкций — М 150, М 200,

Предварительно напряженные железобетонные конструкции следует преимущественно проектировать из бетона марки МЗОО, М 400. М 500, М 600. Для бетонной подготовки следует применять бетон марки М 50 и М 100.

2.4. Для кирпичных подпорных стен следует применять хорошо обожженный красный кирпич марки не ниже М 200 на растворе марки не ниже М 25, а при очень влажных грунтах — не ниже М 50. Применение силикатного кирпича не допускается.

2.5. Бутовая и бутобетонная кладка для подпорных стен должна быть выполнена из камня марки не ниже 150—200 на портландцементном растворе марки не ниже 50.

2.6. Для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, в проекте должна быть оговорена марка бетона по морозостойкости. Проектная марка бетона по морозостойкости для железобетонные конструкций подпорных стен назначается в зависимости от температурного режима их эксплуатации в соответствии с табл. 1. Температурный режим эксплуатации устанавливается исходя из значения расчетной зимней температуры наружного воздуха в районе строительства.

Требования к бутобетону и каменкой кладке по морозостойкости предъявляются те же, что и к бетонным и железобетонным конструкциям.

2.7. Для армирования железобетонных конструкций, выполняемых без предварительного напряжения, следует применять стержневую горячекатаную арматурную сталь периодического профиля классов A-III и А-П по ГОСТ 5781—75. Для монтажной (распределительной) арматуры допускается применение горячекатаной арматуры класса A-I по ГОСТ 5781—75 или обыкновенной арматурной гладкой проволоки класса B-I по ГОСТ 6727—53*.

При расчетной зимней температуре ниже минус 30 °С арматурная сталь класса А-П марки ВСт5пс2 к применению не допускается.

2.8. В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонных элементов следует преимущественно применять термически упрочненную арматуру классов At-VI и At-V по; ГОСТ 10884—78.

Допускается также применять горячекатаную арматуру классов A-V, A-IV по ГОСТ 5781—75 и термически упрочненную арматуру класса At-IV по ГОСТ 10884—81) При расчетной зимней температуре ниже минус 30 °С арматурная сталь класса А-IV марки 80С к применению не допускается.

2.9. Анкерные тяги и закладные элементы должны приниматься из прокатной полосовой стали класса С 38/23 (ГОСТ 380—71*) марки ВСтЗкп2 при расчетной зимней температуре до минус 30 °С включительно и марки ВСтЗпсб при расчетной температуре от минус 30°С до минус 40 °С. Для анкерных тяг рекомендуется также сталь 1^С 52/40 марки 10Г2С1 при расчетной зимней температуре до минус НОХ включительно. Толщину полосовой стали следует принимать не менее б мм. Возможно также применение для анкерных тяг арматурной стали класса А- III .

2.10. В сборных железобетонных и бетонных элементах монтажные (подъемные) петли должны выполняться из арматурной стали класса A-I (марок ВСтЗсп2 и ВСтЗпс2) или из стали класса А-П 1 (марка ЮГТ). При расчетной зимней температуре ниже —40°С применение для петель стали ВСтЗпс2 не допускается.

3. ТИПЫ ПОДПОРНЫХ СТЕН

3.1. Подпорные стены по конструктивному решению подразделяются на массивные и тонкостенные.

В массивных подпорных стенах их устойчивость на сдвиг при воздействии горизонтального давления грунта обеспечивается в основном собственным весом стены.

В тонкостенных подпорных стенах их устойчивость обеспечивается собственным весом стены и весом грунта, вовлекаемого конструкцией стены в работу.

Как правило, массивные подпорные стены более материалоемки я более трудоемки в возведении, чем тонкостенные, и могут применяться при соответствующем технико-экономическом обосновании (например, при возведении их из местных материалов, отсутствии сборного железобетона и т. д.).

3.2. Массивные стены могут возводиться из монолитного бетона, сборных бетонных блоков, бутобетона и каменной кладки. По форме поперечного сечения массивные стены могут быть:

с двумя вертикальными гранями (рис. 1,а);

вертикальной лицевой и наклонной тыльной гранью (рис. 1,6),

с наклонной лицевой и вертикальной тыльной гранью (рис. 1,в),

с двумя наклонными в сторону засыпки гранями (рис. 1,г),

со ступенчатой тыльной гранью,

с ломаной тыльной гранью.

3.3. Стены с наклонными гранями (переменного сечения, утончающиеся кверху) менее материалоемки, чем стены с двумя параллельными гранями.

При наличии наклонной в сторону от засыпки тыльной грани в работу подпорной стены включается масса грунта, расположенного над этой гранью. В стенах с двумя наклонными в сторону засыпки гранями интенсивность горизонтального давления грунта уменьшается, но возведение стен такого сечения является более сложным. Стены со ступенчатой тыльной гранью применяют главным образом при возведении массивных стен из сборных бетонных блоков.

3.4. В промышленном и гражданском строительстве, как правило, применяются тонкостенные подпорные стены уголкового типа:

консольные (рис. 2, а),

с анкерными тягами (рис. 2,.б),

контрфорсные (рис. 2, б).

Примечание. Другие типы подпорных стен (ячеистые, шпунтовые, из оболочек и др.) в настоящем Руководстве не рассматриваются.

3.5. По способу изготовления тонкостенные подпорные стены могут быть монолитными, сборными и сборно-монолитными.

3.6. Тонкостенные консольные стены уголкового типа состоят из лицевых и фундаментных плит, жестко связанных между собой. В сборных стенах лицевые и фундаментные плиты выполняются из готовых элементов. В сборно-монолитных — лицевая плита сборная, а фундаментная — монолитная.

В монолитных подпорных стенах жесткость узлового сопряжения лицевых и фундаментных плит обеспечивается соответствующим расположением арматуры.

В сборных и сборно-монолитных подпорных стенах жесткость сопряжения обеспечивается устройством щелевого паза (рис. 3, а) или петлевого (рис. 3, б) стыка.

3.7. В сборно-монолитных тонкостенных подпорных стенах лицевая плита выполняется сборной, а фундаментная плита (не требующая подмостей и сложной опалубки) — монолитной.

Сборно-монолитные подпорные стены выполняются в том случае, когда размеры сборной фундаментной плиты недостаточны, и к ней присоединяется дополнительная монолитная анкерная плита (рис. 4).

3.8. Тонкостенные подпорные стены с анкерными тягами состоят лицевых и фундаментных плит, соединенных гибкими стальными серными тягами (связями), которые создают в плитах дополнительные опоры, облегчающие их работу. Сопряжение лицевых и фундаментных плит может быть шарнирным или жестким.

3.9. Тонкостенные контрфорсные подпорные стены состоят из трех элементов: лицевой плиты, жесткого контрфорса и фундаментной плиты. При этом нагрузка от лицевой плиты частично или полностью передается на контрфорс.

Руководство по проектированию подпорных стен для промышленного и гражданского строительства


Это Руководство к отмененным СНиПам. Можно крупно нарваться. Есть существенная разница в результатах расчетов по сравнению с "Пособием к СНиП 2.09.03-85 "Сооружения промышленных предприятий". Проектирование подпорных стен и стен подвалов".

b-leo , 14 декабря 2009 в 16:31

Случайнопопал на этот форум.Есть еще заинтересованные люди!Я ознакомился с обоими документами и возникло немало вопросов.Приведу только один.Обратите внимание: в обоих документах в примерах рассмотрена ПРАКТИЧЕСКИ одна и та же консольная стена, но почему-то собственный вес непосредственно стены в старом документе учитывается, а новом "Пособии. " этого нет. Почему? При расчете массивных стен этот параметр почему-то должен учитытываться.По моим подсчетам, даже уровняв мало
отличающющиеся между собой исходные данные, разница усилий в уровне паодошвы может достигать 25%, что существенно. Если желание возникнет обменяться мнениями по этим вопросам, прошу оставить свой e-mail.

Руководство по проектированию подпорных стен для промышленного и гражданского строительства


Это Руководство к отмененным СНиПам. Можно крупно нарваться. Есть существенная разница в результатах расчетов по сравнению с "Пособием к СНиП 2.09.03-85 "Сооружения промышленных предприятий". Проектирование подпорных стен и стен подвалов".

b-leo , 14 декабря 2009 в 16:31

Случайнопопал на этот форум.Есть еще заинтересованные люди!Я ознакомился с обоими документами и возникло немало вопросов.Приведу только один.Обратите внимание: в обоих документах в примерах рассмотрена ПРАКТИЧЕСКИ одна и та же консольная стена, но почему-то собственный вес непосредственно стены в старом документе учитывается, а новом "Пособии. " этого нет. Почему? При расчете массивных стен этот параметр почему-то должен учитытываться.По моим подсчетам, даже уровняв мало
отличающющиеся между собой исходные данные, разница усилий в уровне паодошвы может достигать 25%, что существенно. Если желание возникнет обменяться мнениями по этим вопросам, прошу оставить свой e-mail.

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства

Составлено к главам СНиП II-15-74 и II-91-77 и содержит основные положения по расчету и конструированию подпорных стен из монолитного и сборного железобетона с примерами расчета и необходимыми табличными значениями коэффициентов, облегчающих расчет, а также рекомендации по расчету стен подвалов промышленных и гражданских зданий. Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

Руководство разработано ЦНИИПромзданий Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Н.А. Ушаков, А.М. Туголуков, инженеры И.Д. Залещанский, Ю.В. Фролов, С.В. Третьякова) – разд. 1-9, прил. 1-5 при участии институтов: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР (д-р техн. наук Е.А. Сорочан, кандидаты техн. наук А.В. Вронский, А.С. Снарский) – разд. 5 и 6; Киевского Промстройпроекта Госстроя СССР (инженеры В.А. Козлов, С.И. Савускан) – разд. 2, 3, 7, прил. 4; Гипроречтранса Минречфлота РСФСР (д-р техн. наук В.Б. Гуревич, канд. техн. наук В.Э. Даревский, инж. М.А. Орлова) – разд.5 и 6 и Фундаментпроекта Минмонтажспецстроя СССР (инженеры В.К. Демидов, М.Л. Моргулис, И.С. Рабинович) – разд.6, 8, 9, прил. 2.

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства. Ушаков Н.А. и др. 1984

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства. Ушаков Н.А. и др. 1984

Составлено к главам СНиП II-15-74 и II-91-77 и содержит основные положения по расчету и конструированию подпорных стен из монолитного и сборного железобетона с примерами расчета и необходимыми табличными значениями коэффициентов, облегчающих расчет, а также рекомендации по расчету стен подвалов промышленных и гражданских зданий. Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

Руководство разработано ЦНИИПромзданий Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Н.А. Ушаков, А.М. Туголуков, инженеры И.Д. Залещанский, Ю.В. Фролов, С.В. Третьякова) – разд. 1-9, прил. 1-5 при участии институтов: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР (д-р техн. наук Е.А. Сорочан, кандидаты техн. наук А.В. Вронский, А.С. Снарский) – разд. 5 и 6; Киевского Промстройпроекта Госстроя СССР (инженеры В.А. Козлов, С.И. Савускан) – разд. 2, 3, 7, прил. 4; Гипроречтранса Минречфлота РСФСР (д-р техн. наук В.Б. Гуревич, канд. техн. наук В.Э. Даревский, инж. М.А. Орлова) – разд.5 и 6 и Фундаментпроекта Минмонтажспецстроя СССР (инженеры В.К. Демидов, М.Л. Моргулис, И.С. Рабинович) – разд.6, 8, 9, прил. 2.

1. Общие положения
2. Материалы для подпорных стен
3. Типы подпорных стен
4. Внешние нагрузки и их воздействия
5. Определение активного давления грунта
6. Расчет подпорных стен
– Расчет устойчивости положения стены против сдвига
– Расчет устойчивости основания под подошвой стены
– Расчет прочности скального основания
– Расчет оснований по деформациям
– Определение усилий в элементах конструкций
7. Конструктивные указания
– Назначение предварительных размеров подпорных стен
– Глубина заложения подошв подпорных стен и подготовка
– основания
– Температурно-осадочные швы
– Обратная засыпка
– Дренаж, гидроизоляция, антикоррозионная защита
– Расположение и габариты приближения
– Армирование подпорных стен
8. Наружные стены подвалов
9. Учет сейсмического воздействия

Приложение 1. Примеры расчета подпорных стен
Пример 1. Расчет массивной подпорной стены
Пример 2. Расчет уголковой подпорной стены консольного типа
Пример 3. Расчет сборной железобетонной уголковой подпорной стены с анкерными тягами
Пример 4. Расчет уголковой подпорной стены с контрфорсами
Пример 5. Определение усилий в элементах щелевого паза
Пример 6. Определение эквивалентных нагрузок от подвижного транспорта
Приложение 2. Примеры расчета стен подвалов
Пример 7. Расчет массивной степы подвала постоянной толщины
Пример 8. Расчет тонкостенной железобетонной стены подвала переменной толщины
Пример 9. Расчет общей устойчивости стены подвала против сдвига по круглоцилиндрическим поверхностям
Приложение 3. Таблицы значений коэффициентов λr
Приложение 4. Таблицы значений коэффициентов k
Приложение 5. Таблица значений тригонометрических функций

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства

Составлено к главам СНиП II-15-74 и II-91-77 и содержат основные положения по расчету и конструированию подпорных стен из монолитного и сборного железобетона с примерами расчета и необходимыми табличными значениями коэффициентов, облегчающих расчет, а также рекомендации по расчету стен подвалов промышленных и гражданских зданий.

Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

Расчет подпорных стен

3.9.9. Расчет подпорных стен производится по первой и второй группам предельных состояний.

Усилия определяются в зависимости от принятой расчетной схемы по формулам, приведенным в прил. 1 СНиП 2.02.03-85, "Руководстве по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства", "Руководстве по проектированию сооружений и противофильтрационных завес, устраиваемых способом "стена в грунте" и др., а также в настоящих ТСН.

3.9.10. Нагрузку на поверхности земли рекомендуется принимать в соответствии с разд. 4 "Руководства по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства".

Нагрузка на террасах, стилобатах при невозможности въезда на них транспорта должна приниматься по СНиП 2.01.07-85 (толпа людей, складирование товаров на разгрузочных площадках магазинов, платформах складов и т.п.).

В остальных случаях, включая расчет стен подвалов, при отсутствии в здании данных о конкретных нагрузках расчетная нагрузка должна приниматься равномерно распределенной, равной 10 кПа, которая включает в себя автомобильную нагрузку Н-10.

3.9.11. Для подпорных стен, имеющих архитектурное значение, обязательно должен проводиться расчет по деформациям с определением разности осадок основания в поперечном и продольном направлениях и крена. Предельная величина крена i = 0,005.

В проекте следует назначать строительный наклон стены обычно в сторону засыпки, который по верху стены должен быть не менее 20 мм.

3.9.12. Стены подвалов зданий необходимо проверять на устойчивость в период эксплуатации и в процессе производства работ.

Требования по обеспечиванию устойчивости стен подвалов в процессе производства работ должны приводиться в чертежах фундаментов.

3.9.13. Для обеспечения устойчивости тонких стен (уголковых, шпунта, "стена в грунте") могут назначаться контрфорсы, грунтовые анкера или распорки.

При наличии дополнительных опор и для коротких стен, расчетная схема принимается в зависимости от расположения опор. Для стен подвалов при соотношении длины к высоте более 2 рекомендуется принимать заделку стены в уровне сопряжений с плитой частью фундамента или в уровне подошвы фундамента и шарнирную опору в уровне перекрытия над подвалом. При более частом примыкании поперечных стен может учитываться работа стены на изгиб в горизонтальном направлении.

Конструкция подпорных стен

3.9.14. Глубину заложения подпорных стен, стилобатов, террас и уступов от планировки рекомендуется назначать 0,6-0,9 м с устройством тщательно уплотненной подушки из крупного или среднезернистого песка, гравийно-песчаной смеси или щебня. Низ подушки должен назначаться на глубине промерзания грунта или в зависимости от залегания грунта, принятого за основание. Размеры подушки в плане должны соответствовать в условиях слабых грунтов указаниям разд. 3.4. При наличии грунтовых вод выше подошвы подушки ее необходимо дренировать.

3.9.15. Температурные швы в подпорных стенах назначаются в зависимости от конфигурации в плане, но не реже, чем через 40 м.

3.9.16. Все вертикальные швы кладки подпорных стен из бетонных блоков должны быть тщательно заполнены раствором. Со стороны гидроизоляции швы необходимо затирать цементным раствором, углы уступов и в поворотах стены закруглять; при оклеечной изоляции радиус закругления должен быть не менее 100 мм, при обмазочной - 50 мм.

Облицовка поверхностей плитами из естественного камня или керамики по фасаду должна иметь горизонтальные и вертикальные швы толщиной не более 10 мм с полным заполнением раствором швов и пространства между плитами и конструкцией стены, которое должно быть более 10 мм.

3.9.17. Поверхности подпорных стен со стороны засыпки должны защищаться гидроизоляцией. При неагрессивных грунтовых водах допускается обмазка горячим битумом два раза. Низ гидроизоляции должен быть на 500 мм ниже пристенного дренажа (рис. 3.26). Верхняя плоскость стенки должна гидроизолироваться цементным раствором с железением или облицовкой.

Дренаж (рис. 3.26) рекомендуется делать в уровне нижней площадки, с выпуском воды на поверхность планировки или ниже в ливневую канализацию. Дренаж выполняется из щебня или гравия с продольным уклоном к водоотливным устройствам.

3.9.18. Обратную засыпку пазух подпорных стен необходимо делать из чистого крупного или средней крупности песка, с тщательным уплотнением (коэффициент уплотнения 0,95).

При устройстве подпорных стен в глинах, суглинках или супесях расстояние от наружной поверхности стены и от планировки нижней площадки до поверхности пылевато-глинистого грунта, особенно сильно пучинистого, и подошвы стенки должно быть не менее глубины промерзания df (рис. 3.25).

3.10. Конструкции, устраиваемые способом "стена в грунте"

Общие положения

3.10.1. Проектирование подземных конструкций, устраиваемых способом "стена в грунте", должно выполняться в соответствии с рекомендациями "Руководства по проектированию стен сооружений и противофильтрационных завес, устраиваемых способом "стена в грунте"1 и настоящих ТСН.

3.10.2. "Стена в грунте" представляет собой бетонную или железобетонную конструкцию, устраиваемую в узких траншеях шириной до 800 мм и глубиной обычно до 30 м под защитой глинистого раствора.

3.10.3. Применение способа "стена в грунте" рекомендуется для устройства подземных помещений различного назначения (глубоких подвалов и подземных этажей), фундаментов, особенно при строительстве в стесненных условиях и примыканиях к существующим зданиям и сооружениям, ограждений котлованов глубиной более 5 м.

3.10.4. Стены подземных сооружений, выполняемые способом "стена в грунте", должны, как правило, заглубляться в водоупорный слой грунта, что дает возможность полностью отказаться от открытого водоотлива или водопонижения.

В гидрогеологических условиях С.-Петербурга, в качестве водоупора могут быть использованы кембрийские глины, моренные суглинки, ленточные глины и суглинки при наличии пригрузки грунта больше величины гидростатического давления в прослоях песка и супеси в ленточных отложениях.

3.10.5. Для подземных сооружений, возводимых способом "стена в грунте", инженерно-геологическое строение и гидрогеологические условия площадки должны быть изучены на глубину не менее чем на 10 м ниже подошвы стены.

Материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать разрезы и буровые колонки с количественной и качественной оценкой встречаемых крупных включений, водосодержащих прослоек и линз.

Руководство по проектированию подпорных стен

Подпорная стенка возводится на участке с неровным рельефом с целью зонирования, предотвращения вымывания почвы и возникновения оползней и обвалов. Также устройство такой конструкции позволяет сделать вид ландшафта интереснее. При проектировании подпорных стен важно соблюдение технологии, правильное устройство фундамента и дренажа.

Содержание

Проектирование и расчет подпорной стенки


Прежде чем делать проект стены, нужно оценить факторы, способные влиять на ее устойчивость. Сюда относятся сейсмические явления, зимнее набухание грунта, вибрации (к примеру, от железнодорожных путей), подмывание дождем. Толщина конструкции выбирается сообразно высоте и характеристикам грунта. К примеру, высокая подпорная стена, стоящая на относительно мягкой почве, должна быть достаточно толстой. Возводить конструкцию нужно на устойчивом грунте из щебня, гравия или глины. Глубина промерзания не должна превышать 1,5 м. Нельзя, чтобы грунтовые воды поднимались выше, чем на 1-1,5 м ниже поверхности.

Если высота постройки больше 2 м, на ее устойчивость также оказывает влияние сила ветра. Такие стены особенно требовательны к точности расчетов, требующих внимания к ряду факторов: подвижность грунта, плотность стройматериала, подверженность возникновению трещин. Проводить их должны специалисты, опираясь на профессиональные руководства. Своими руками можно монтировать невысокие конструкции (не более 1,4 м надземной части).

Наклон у задней части сооружения бывает крутым и пологим. Форма конструкции сбоку, как правило, прямоугольник либо трапеция. Габариты подошвы должны составлять 50-70% от высоты стенки. Толщину подбирают в зависимости от особенностей грунта. Если он пластичный и состоит в основном из частиц песка и глины, подпорка должна быть массивной. В этом случае толщина равна половине высоты. Для твердых почв (кварцевых, шпатовых и подобных) соотношение параметров будет 1:4, для промежуточных вариантов – 1:3.

Действующие нагрузки и устойчивость


Расчет подпорных стен требует представления о действующих на сооружение нагрузках. Они влияют на выбор стройматериала и обустройство основания. Постоянные нагрузки делятся на горизонтальные и вертикальные. К первым относятся давление грунта за конструкцией и сила трения в участках их соприкосновения. Ко вторым – масса стенки, давление на ее верхнюю часть и засыпка.

Кроме константных нагрузок, есть временные:

  • сейсмические нагрузки;
  • водные течи;
  • вибрация (железная дорога или трасса);
  • воздействие ветра (в особенности, применительно к высоким стенкам);
  • вспучивание почвенных слоев зимой.

Для предотвращения сдвигов и повышения устойчивости можно организовать слабовыраженный наклон в сторону возвышения. Это снижает давление почвы на заднюю часть конструкции.

Распределению веса помогает устройство консоли в передней зоне. Сторону, повернутую к грунту, целесообразно сделать негладкой. У сооружений из кирпича, камня или блоков предусматривают выступы. У монолитных стен делают сколы.

Устойчивость повышает и хорошо продуманный дренаж. Чтобы снизить вертикальное давление, можно засыпать промежуток между почвой и задней частью стенки керамзитом или подобными стройматериалами с пустотелым строением.

Устройство подпорной стенки


Конструкция включает в себя фундамент, основную часть и дренажную систему. Почти все варианты стенок представляет собой конфигурацию из этих трех элементов. Их исполнение может быть различным и определяется назначением, особенностями грунта и имеющимися ресурсами.

Фундамент

Его обустраивают для любых стенок, высота которых превышает 0,3 м. Особенности строения зависят от грунта, на котором проводятся работы, а также от характеристик тела. Если в почве много глины, делают выбор в пользу ленточного фундамента, сформированного из блоков. На слабых грунтах, содержащих много песка (в особенности «плывущего»), основание организуют на сваях. Низкие стенки (0,3 м и менее) заглубляются в почвенную толщу без фундамента.

Это часть укрепления, возвышающаяся над землей. Чтобы конструкция была устойчивой, она должна быть достаточно тяжелой. С этим и связано внимание к толщине стенок. Прежде чем начать выкладку тела, нужно заблаговременно подготовить чертеж.

Некоторые варианты исполнения стен отличаются высокой жесткостью. Сюда относятся кирпичные и каменные кладки, монолитные бетонные, постройки из соединенных раствором цемента блоков. Другие типы стен обладают упругостью. Они способны переносить слабые деформации без возникновения трещин. Это кладки из габиона и сухого камня. Верхушки таких конфигураций должны иметь не менее 0,45 м в ширину.

Величина наклона передней части зависит от особенностей строения. Если конструкция твердо зафиксирована, а суммарная высота тела и фундамента меньше 1,5 м, делать склон для этой грани не нужно. У построек большего размера слабовыраженный наклон (в пределах 15 градусов) способствует визуальному восприятию стены как вертикальной, а также увеличивает устойчивость.

Уголковая величина внутреннего трения зависит от типа почвы и ее пористости. Меньше всего угол для глины, а самый большой – для гравелистого грунта.

Дренаж и водоотвод

Функции данной системы – накопление и отведение лишних жидкостей разного происхождения (грунтового, дождевого, талых вод). Это помогает предотвратить размывание стенки и ее подтопление. Конструкции бывают поперечными, продольными или смешанными.

Подпорные стенки из различных материалов

Основными параметрами при подборе материала для строительства являются его водостойкость, невосприимчивость к агрессивной среде, легкодоступность и шансы на большую продолжительность эксплуатации. Значение имеет также высота постройки.

Из дерева


Опорные стены из дерева привлекательны внешне, но материал не относится к числу наиболее долговечных. Чтобы улучшить эксплуатационные качества (добиться устойчивости к гниению и влаге), бревна и брусья обрабатывают специальными составами. Стороны, с которых элементы конструкции будут закапывать, подвергаются обжиганию либо покрытию жидким битумом. Дерево подходит для возведения невысоких построек (не более 1,5 м).

Возможно вертикальное и горизонтальное расположение бревен в опорном объекте. В первом случае глубина вкапывания составляет треть длины балки. В подготовленную траншею засыпают прослойку щебня в 0,15 м, которую затем трамбуют. Бревна ставят плотно одно к одному и укрепляют проволокой. Чтобы сооружение было устойчивее, траншею заливают смесью цемента и песка. Заднюю часть покрывают герметиком (например, рубероидом) и засыпают почвой.

При обустройстве горизонтальной конфигурации сначала закапываются опорные столбы. Расстояние между ними – 1,5-3 м. Чем оно меньше, тем надежнее будет конструкция. Горизонтальные элементы можно размещать в пазы, предварительно вырубленные в столбах, либо к их задним частям. Во втором случае нужно заблаговременно выложить гидроизоляционный материал, так как первая балка будет помещаться на землю. Бревна крепят к опорным столбам проволочными связками либо гвоздями.

Из бетона


Подпорная стена из бетона монтируется на сваи (буронабивные либо винтовые) или на опалубку из дерева. Первый случай предпочтителен, если приходится иметь дело с ненадежным грунтом либо если стена состоит из нескольких блоков. Готовая монолитная плита промышленного производства устанавливается в предварительно вырытую траншею посредством грузоподъемника. Фундамент в этом случае готовить не требуется, если грунт не является рыхлым и ненадежным. Консоль, сделанная под небольшим углом в сторону насыпи (10-15 градусов), сделает стенку устойчивее.

Пошаговая инструкция по монтажу бетонного укрепления:

  1. Подготавливается траншея достаточной глубины, в которую входит пространство под подушку из гравия и песка. Спереди будущей стены нужно оставить 0,3 м пространства, для задней грани – 0,5 м. Грунт для создания наклона вынимается вручную. Уклон проверяют при подготовке опалубки и заполнении ее бетоном и выправляют по мере надобности.
  2. Выполняется армирование фундамента. Металлические прутки, которые торчат из бетонной толщи, должны иметь высоту минимум 0,5 м. Подошву оставляют для закрепления примерно на месяц. До истечения этого периода выполнять работы не нужно.
  3. Для изготовления опалубки используют фанерный материал, обработанный составом, обеспечивающим водостойкость. Габариты – 244*122*15 см. На одну заготовку затрачивается 3 листка: по одному для каждой грани и третий, разрезаемый – для боковушек.
  4. Воспрепятствовать расхождению швов помогает армировка. По завершении заливки в боковой зоне просверливаются отверстия, в которые вставляют прутья. Располагать их можно в виде шахматки. Расстояние между соседними элементами – 0,4-0,5 м, длины выходящих хвостов – 0,3-0,4 м.
  5. Для создания связок между гранями подойдут уголки из металла. По периметру опалубки можно пригвоздить брусья 5*5 см. С трех сторон устанавливают укрепляющие подпорки.

Можно обложить поверхность плиты камнем. В целях снижения затрат вместо бетонных блоков иногда используют из керамзито- и пенобетона, а также шлако- и газоблоки. Делать так не рекомендуется ввиду недостаточной прочности материалов.

Из камня


Такая постройка будет иметь привлекательный вид и хорошо впишется в ландшафт. Материал подходит для создания невысоких (менее 1,5 м) конфигураций. Выкладку можно производить влажным и сухим методами. Последний способ требует от производителя работ большего мастерства – ему потребуется подгонять элементы по габаритам так, чтобы они наилучшим образом прилегали друг к другу.

Тип фундамента организуют ленточный. Если раствор при возведении стенки не применяют, швы можно наполнить почвой, в которую потом посадить семена культур, имеющих мочковатую корневую систему. Это сделает конструкцию эстетичнее и прочнее.

Из габионов


Такой вариант привлекателен гибкостью и влагопроницаемостью – можно не делать дренаж. Потребуется крупный щебень или речные округлые камни. Собранные ящики монтируют на выровненной почве и засыпают наполнителем. Между ними можно засыпать землю с семенами. Соединяют секции проволочными связками, обработанными противокоррозионным составом.

Из кирпича

Самостоятельно можно сделать стенку высотой до 1 м, в ином случае воспользоваться услугами мастера. Материалом служит хорошо обожженный красный кирпич, укладываемый на раствор в перевязь. Используют ленточный фундамент глубиной не менее метра и шириной втрое большей, чем у стены. На дне делают щебневую или гравиевую засыпку в 0,2-0,3 м, а сверху – песчаный слой в 0,1-0,15 м. Кладка в единичный кирпич подойдет для укреплений высотой менее 0,6 м. Для более крупных стенок ее делают в полторы-две единицы, при этом нижняя область будет шире.

Дренажная система


Поперечный дренаж организуется размещением в толще стенки трубок с диаметром 50 мм либо обустройством отверстий диаметром 100 мм. Дистанция между соседними отверстиями равна 1 м. Еще один вариант – не цементировать какой-либо из вертикальных швов в нижних рядах кладки камня или кирпича.

При продольном способе гибкую дренажную трубку с гофрой помещают по длине конструкции на фундаменте. Ее нужно предварительно завернуть в геотекстиль.

Особые подходы с учетом ландшафта

Эстетические качества большинства используемых материалов и сама конструкция постройки позволяют сделать ее элементом ландшафта. Можно спланировать исполнение подпорной стенки на участке с уклоном в соответствии с особенностями местности. На маленьком участке с забором будет хорошо смотреться невысокая стена (до 0,6 м). Если решено возвести конструкцию больших габаритов, для гармонизации облика следует сделать ландшафт насыщеннее элементами (скамьи, ступеньки, альпийская горка и т.д.). Украсить стену можно мхом или вьющимися растениями. Отделка поверхности может быть выполнена разными облицовочными материалами – мелкими камешками, природным или искусственным камнем, плиткой.

Читайте также: