Укрепление подпорных стен анкерами

Обновлено: 02.05.2024

Подпорная стена с контрфорсами

Контрфорс подпорной стены – это вертикальная несущая распорная конструкция, предназначенная для снижения внутренних усилий в конструкции подпорного сооружения.

Содержание скрыть

Предназначение и область применения контрфорсов для подпорных стен

Как показывает наш анализ, вопросы применения контрфорсов при строительстве подпорных стен плохо освещены как в технической литературе, так и интернете. В результате имеем ситуацию, когда люди не находят нужную информацию по этой теме. Ниже постараемся ответить на главные вопросы, связанные с применением контрфорсов.

Рассмотрим классическую монолитную железобетонную уголковую подпорную стену. Как известно, основная нагрузка на подпорные стены – это горизонтальное давление грунта. Для восприятия этой нагрузки необходимо соблюдение двух основных условий:

1 – фундаментная плита должна сохранять свое положение, что обеспечивается за счет грунтового пригруза и сил трения на контакте «подошва – грунтовое основание»

2 – лицевая плита должна сохранять свое положение за счет жесткого защемления в фундаментной плите.

Если не соблюдается первое условие, то происходит разрушение по схеме сдвига или опрокидывания.

Соблюдение первого условия достигается за счет правильного определения размеров подпорной стены, правильной подготовки грунтового основания, правильной обратной засыпки и т.д.

Если не соблюдается второе условие, то происходит разрушение по схеме опрокидывания лицевой плиты.

Соблюдение второго условия достигается за счет правильного определения толщин элементов подпорной стены, правильного подбора армирования, правильного конструирования железобетонных конструкций.

Контрфорсы для подпорной стены нужны тогда, когда выполнение второго условия экономически и/или технически нецелесообразно при консольной схеме работы.

Как правило, такая необходимость возникает, когда удерживаемый перепад высот больше 7 м, что отражено в пункте 6.3.3 СП 381.1325800.2018 «Сооружения подпорные. Правила проектирования».

При меньших перепадах использовать контрфорсы не рекомендуется, т.к. это сильно усложнят производство работ, и приводит к удорожанию строительства.

Эффект от применения контрфорсов заключается:

в снижении внутренних усилий в конструкциях подпорного сооружения, вследствие чего толщина и армирование уменьшаются;
в снижении деформаций и прогибов лицевой плиты (предельный прогиб верха стены не должен превышать величины hо/75, где ho – высота стены от ее верха до уровня сопряжения с плитой);
в повышении надежности подпорного сооружения, поскольку надежная работа всей системы больше не зависит от одного узла (важно помнить, что узел сопряжения лицевой плиты с фундаментной является уязвимым местом, поскольку там рабочий шов бетонирования и максимальные значения усилий).

Очевидно, что все перечисленные положительные эффекты от применения контрфорсов появляются за счет того, что контрфорсы включаются в совместную работу, и берут на себя часть нагрузки, частично разгружая лицевую плиту.

Расчетный анализ влияния контрфорсов на прогибы, армирование и толщины элементов подпорных стен

Расчет подпорной стены с контрфорсами

Прогиб верха лицевой плиты – 7,4 мм.

Рабочее вертикальное армирование лицевой плиты – d28 S200 A400.

Толщина корневого сечения лицевой плиты – 400 мм.

Расчет подпорной стены без контрфорсов

Прогиб верха лицевой плиты – 16.4 мм.

Рабочее вертикальное армирование лицевой плиты – d32 S200 A400.

Толщина корневого сечения лицевой плиты – 750 мм.

Пример армирования подпорной стены с контрфорсами

Назначение размеров контрфорсов, расстояния между контрфорсами и т.д.

Из анализа данной статьи читатель может понять, что:

контрфорсы нужны только для высоких подпорных стен, за крайне редкими исключениями;
наличие контрфорсов значительно усложняет расчет подпорной стены, т.к. это уже пространственная конструкция, которую можно правильно рассчитать только в 3D.

Исходя из приведенных выше выводов, можно сделать другой важный вывод – проектирование подпорной стены с контрфорсами требует привлечения высококвалифицированных специалистов с соответствующим опытом. Запроектировать подобные подпорные стены на базе «простых» расчетов не получится.

Следует учитывать, что с подпорными стенами высотой от 2 метров (ориентировочно) любая самодеятельность крайне опасна, т.к. эти сооружения удерживают большие объемы грунта, и при разрушениях может быть причинён крупный ущерб, к сожалению, не только экономический.

Если Вам нужная подпорная стена, но нет денег на проектирование, следует использовать типовые проекты, надежность которых уже проверена.

Усиление подпорной стены контрфорсами

Offtop: Если ВСЁ дело в подпорной стене, то дешевле всего откопать позади примерно 1 м грунта. Плохо, но сработает.

Качество работ очень низкое по виду. Из-за этого скорее упадёт.

__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнгхаузен

Сломается или упадёт вряд ли.

Качество работ очень низкое по виду. Из-за этого скорее упадёт

Сломается или упадёт вряд ли Это Вы как определили? Если самострой, чисто по "здравому" смыслу строителя, то очень даже и не вряд ли.
Здравствуйте, Дмитрий! Никаких чертежей нету. Тот, кто управлял всем возведением этой стены не был заинтересован в качестве выполненных работ!
Конечно, свайный фундамент был бы более уместен в данном случае, но т.к. особо возможности нету его сделать, хотим попробовать фундамент мелкого заложения. Если всё грамотно сделать, то думаю он будет хорошо выполнять свои функции! Просто вопрос в том: в правильном ли направлении я размышляю по устройству данного фундамента (размышления в описании)? Для начала надо найти чертежи или хотя бы схемы этой подпорной стенки. Без этого любые советы могут быть из разряда"пальцем в небо". Может, там уголковая стенка с подошвой в сторону здания. И тогда все рассуждения про фундамент не имеют смысла.
Если фундамента там всё же нет, то, думаю, что надёжней будет сделать фундамент из винтовых (или ещё каких-нибудь) свай под контрфорсы.

Здравствуйте, Дмитрий!
Никаких чертежей нету. Застройщик, который всё это возвёл не был вообще заинтересован в качестве выполненных работ. На контакт также не идет. Так что информации по конструктиву подпорной стенки у меня нету.
Конечно, свайный фундамент был бы более оптимальным вариантом, но т.к. особо возможности нету в его возведении, из-за этого хотим сделать фундамент мелкого заложения. Вопрос в том: насколько правильно я размышляю в его устройстве (размышления в описании)?

Либо всё демонтировать и заново строить, либо сверху откапать грунт, вернуть всё в вертикальное состояние, загнать анкеры по расчёту, и обратно засыпать. Контрфорсы мало что решат, на мой взгляд, ну или дороже будут, чем анкеры.

Здравствуйте! Не подскажите литературу по данной технологии?

Укрепление подпорных стен анкерами

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОДПОРНЫХ СТЕН И СТЕН ПОДВАЛОВ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Рекомендовано к изданию решением секции несущих конструкций НТС ЦНИИПромзданий.

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.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 2.02.01-83, здесь и далее по тексту.

** На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 2.09.03-85. - Примечания изготовителя базы данных.

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

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 зданий.

1.2. Руководство не распространяется на проектирование подпорных стен магистральных дорог, гидротехнических сооружений, 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 и 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 изготовления 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 предусматривать унифицированные опалубочные и габаритные размеры, позволяющие применять типовые арматурные изделия и инвентарную опалубку.

1.9. В сборных конструкциях подпорных стен и стен подвалов конструкции узлов 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 III-23-76*.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 3.04.03-85. - Примечание изготовителя базы данных.

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".

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 2.03.11-85 . - Примечание изготовителя базы данных.

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 М 300, М 400, М 500, М 600. Для бетонной подготовки следует применять бетон марки М 50 и М 100.

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

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

2.6. Для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, в проекте должна быть оговорена марка бетона по морозостойкости.

Проектная марка бетона по морозостойкости для железобетонных конструкций подпорных стен назначается в зависимости от температурного режима их эксплуатации в соответствии с табл.1. Температурный режим эксплуатации устанавливается исходя из значения расчетной зимней температуры наружного воздуха в районе строительства.

Температурный режим эксплуатации подпорных стен

Минимальная проектная марка бетона по морозостойкости

от -20 °С до
-40 °С вкл.

от -5 °С до
-20 °С вкл.

Примечание. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства.

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

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

На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 5781-82, здесь и далее по тексту.

На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 6727-80. - Примечания изготовителя базы данных.

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

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

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 10884-94, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Допускается также применять горячекатаную арматуру классов A-V, A-IV по ГОСТ 5781-75 и термически упрочненную арматуру класса Ат-IV по ГОСТ 10884-81.

При расчетной зимней температуре ниже минус 30 °С арматурная сталь класса A-IV марки 80С к применению не допускается.

2.9. Анкерные тяги и закладные элементы должны приниматься из прокатной полосовой стали класса С 38/23 (ГОСТ 380-71*) марки ВСт3кп2 при расчетной зимней температуре до минус 30 °С включительно и марки ВСт3пс6 при расчетной температуре от минус 30 °С до минус 40 °С. Для анкерных тяг рекомендуется также сталь С 52/40 марки 10Г2С1 при расчетной зимней температуре до минус 40 °С включительно. Толщину полосовой стали следует принимать не менее 6 мм. Возможно также применение для анкерных тяг арматурной стали класса А-III.

На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют: в части требований к сортовому и фасонному литью ГОСТ 535-2005; в части марок и химического состава ГОСТ 380-2005; в части требований к толстолистовому прокату ГОСТ 14637-89. - Примечание изготовителя базы данных.

2.10. В сборных железобетонных и бетонных элементах монтажные (подъемные) петли должны выполняться из арматурной стали класса A-I (марок ВСт3сп2 и ВСт3пс2) или из стали класса A-II (марка 10ГТ).

При расчетной зимней температуре ниже -40 °С применение для петель стали ВСт3пс2 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 и 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);

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

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

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

со ступенчатой тыльной гранью (рис.1, д),

с ломаной тыльной гранью (рис.1, е).

Рис.1. Массивные подпорные стены

а - с двумя вертикальными гранями; б - с вертикальной лицевой и наклонной тыльной гранью; в - с наклонной лицевой и вертикальной тыльной гранью; г - с двумя наклонными в сторону засыпки гранями; д - со ступенчатой тыльной гранью; е - 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.

Конструкции подпорных стенок и способы возведения

Обустройство участка

Основная задача подпорной стенки — держать грунт на склоне. Но это общее назначение, существует несколько признаков, которые лежат в основе классификации видов этого сооружения.

Содержание

Виды подпорных стенок

В промышленном строительстве и в сельском хозяйстве подпорную стенку рассматривают как инженерную конструкцию, в ландшафте загородного участка она выполняет и эстетическую функцию. Классификацию видов стенок проводят по нескольким критериям.

По назначению

В зависимости от назначения выделяют следующие три вида:

Особенность частного дома с участком на склоне в том, что подпорная стенка довольно часто выполняет все функции одновременно. Поэтому материал для конструкции выбирают исходя из нагрузки, условий эксплуатации и декоративных качеств. Но в этом случае возникает некоторое противоречие.

По материалам

Как правило, высокие несущие способности и эстетический вид трудно совместить в одной конструкции. Особенно когда она служит одним из центральных элементов ландшафта. Приходится искать компромисс, и когда расчетная высота стенки получается довольно высокой, лучше сделать каскад из нескольких низких террас с опорными стенками из материала, который более точно соответствует стилю ландшафтного дизайна.

Есть следующие виды материалов:

Монолитный железобетон. Наиболее высокие несущие способности, при условии мощного фундамента. Долговечность конструкции оценивают в 50 и более лет. Недостатки: высокая трудоемкость, большие материальные и временные затраты на строительство, необходима декоративная отделка.
Сборный бетон. Немного меньше устойчивость к сдвигающим нагрузкам, но более высокая, чем у монолитных конструкций, скорость возведения. Также в большинстве случаев необходима декоративная отделка.
Природный камень. Долговечность определяется породой камня, из которого сложена стена, срок службы может быть более 50 лет. Требуется мощный фундамент и тщательный подбор материала по форме и размеру для кладки каждого ряда. Достоинство — высокие эстетические свойства. Недостаток — большая продолжительность работ.
Габионы. Средние несущие способности — подходит для сравнительно невысоких стенок. Не требуют мощного основания — за счет упругости сетки конструкция довольно хорошо переносит небольшие подвижки и проседание почвы. Структура стенки имеет хорошую водопроницаемость, поэтому дренаж не обязателен. Возможна суффозия грунта и прорастание растений. Долговечность определяется качеством сетки, и может быть не менее 50 лет. Достоинство — быстрый монтаж без применения спецтехники. Недостаток — специфический вид габиона, который не подходит многим видам исторических и этнических стилей ландшафтного дизайна.
Строительные блоки. Относительно невысокая прочность к боковым, сдвигающим, нагрузкам. Требуется обустройство фундамента. Не рекомендуется использование силикатного кирпича, а для стенок из керамического кирпича обязательна наплавляемая гидроизоляция со стороны грунта. Достоинство — высокая скорость монтажа.
Дерево. Обычно используют бревна, плахи, шпалы или брус, обработанные антисептиком. Есть примеры применения толстой обрезной доски, способной выдержать расчетную нагрузку. Достоинства: возможность использования свайного фундамента, простота монтажа, высокие декоративные свойства (при условии деревянных построек на участке). Недостатки — низкие несущие способности и невысокая долговечность.
Профлист. Относительно новый материал для возведения подпорных стенок. Используют для невысоких конструкций. Можно устанавливать на винтовой фундамент. Прочность и устойчивость определяется видом профиля и толщиной металла, долговечность зависит от толщины и вида защитного покрытия. Достоинство — простота монтажа и высокая скорость возведения.

По виду конструкции

Различают следующие варианты конструкции подпорных стенок:

По высоте: низкие — до 1 м, средние — 1-2 м, высокие — 2 м и выше.
По размеру подземной части: глубокого заложения (глубина подошвы фундамента более чем в полтора раза больше толщины стенки), неглубокого заложения.
По расположению: отдельно стоящие, связанные с другими сооружениями.

По способу обеспечения устойчивости

Подпорная стенка состоит из подземной части (фундамента) и наземной части. На нее действуют такие силы:

собственный вес;
вес грунта насыпанного на выступ (консоль) основания;
силы сцепления основания с грунтом;
боковое давление грунта на стенку.

Первые три силы обеспечивают устойчивость конструкции, последняя — стремится стенку сдвинуть и опрокинуть.

По способу достижения устойчивости выделяют следующие варианты конструкции:

Устойчивость к сдвигу достигается за счет массы стенки.
Устойчивость достигается за счет массы стенки и веса грунта, лежащего на консоли фундамента.
Устойчивость достигается за счет надежного защемления основания в коренном грунте.
Устойчивость достигается за счет веса грунта, лежащего на консоли фундамента, масса стенки незначительна.

Общие рекомендации по строительству своими руками

Возведение своими руками оправдано для низких и средних по высоте конструкций. Рекомендованная высота подпорных стенок для приусадебных участков лежит в пределах 0.3-1.4 м. При соблюдении определенных условий, конструкции можно возводить без предварительного расчета:

Грунты должны относится к устойчивым — крупнообломочным, суглинки и глины, супеси.
Верхний уровень залегания грунтовых вод (верховодки) должен лежать не ближе чем 1.5 м к поверхности.
Глубина промерзания должна находиться не ниже 1.5 м.
Для стенки из бетона, камня или кирпича должен быть предусмотрен ленточный фундамент. Глубина заложения фундамента должна составлять до 50% высоты наземной части.
Для защиты от сил пучения должны быть проведены специальные мероприятия: устройство дренажа и песчано-гравийная засыпка толщиной 40-60 см, отсекающая капиллярный подъем влаги из почвы.
При кладке стенки из блоков или кирпича целесообразно профиль конструкции делать с расширением к низу. Минимальная толщина в узкой части должна составлять: 60 см — для кладки из камня, 50 см — для кладки из кирпича, 40 см — для бетонных блоков.
Для продления срока службы сборных стенок из камня, кирпича, блоков и дерева со стороны грунта обязателен слой наплавляемой гидроизоляции. У монолитных железобетонных конструкций поверхность обрабатывают битумными мастиками.
Следует учитывать, что стенки криволинейной или ломаной конфигурации способны выдерживать большие нагрузки, чем конструкции с прямыми очертаниями.

Строительство подпорной стенки

Ниже приведен общий алгоритм строительства стенок из разных материалов.

Из монолитного железобетона

Пошаговый алгоритм строительства выглядит так:

После созревания бетона опалубку снимают, проводят обратную засыпку грунта в пазухи траншеи и за стенку со стороны склона.

Кроме традиционной технологии возможна заливка тонкой стены с продольным армированием одним прутком и вертикальными связями. В этом случае толщина стены может составлять 10 см, но грунт на склоне засыпают слоями, и дополнительно армируют каждый слой георешеткой (геосеткой) с загибом края.

Из сборного бетона

Технология сооружения зависит от вида бетонных блоков. Если используют фундаментные блоки, то их укладывают на подготовленное основание в виде песчано-гравийной подушки.

Блоки серии ФБС скрепляют между собой кладочным раствором, а блоки серии БПС монтируют на сухую.

Кроме фундаментных блоков есть и другие материалы, которые позволяют быстро и без «мокрых» процессов соорудить подпорную стену из сборного бетона.

Очень интересный продукт предлагают компании Geoblok и Tenax. Они разработали систему блочных подпорных стен армированных георешеткой. В ее состав входят:

бетонные блоки T-blok (Geoblok) для сцепления с георешеткой (первый ряд, и остальные согласно схеме армирования) — с пазом в основании и сверху;
бетонные блоки T-blok (Geoblok) рядовые — с пазом в основании и ребром сверху;
бетонные блоки T-blok (Geoblok) со сквозным отверстием — для вывода трубы системы поперечного дренажа;
георешетка TT SAMP (Tenax);
механический соединитель T-Clip (Tenax) для сцепления решетки и паза блока.

Технология изготовления подпорной стены выглядит так:

Проводят выемку грунта на склоне таким образом, чтобы при обратной засыпке можно было уложить армирующую георешетку необходимой ширины приблизительно на высоте первого ряда блоков.
Роют траншею под основание.
Подготавливают основание. Это может быть монолитный или сборный ленточный фундамент, а для невысоких стенок — утрамбованный щебеночный слой.
Укладывают на основание первый ряд блоков. У подножья этого ряда закладывают трубы продольного дренажа, которые засыпают слоем щебня.
Укладывают георешетку на грунт со стороны склона. Она должна с запасом заходит за паз блоков.
Фиксируют решетку к грунту анкерами, а в верхних пазах блоков первого ряда — соединителями.
Рядовые блоки укладывают с перевязкой шва, используя систему «паз-ребро». Кладку ведут на высоту следующего уровня армирования георешеткой. В этом ряду укладывают блоки с пазами снизу и сверху.
Насыпают слой грунта, оставляя место у стены для засыпки дренажного материала (щебня, обломочного грунта).
Трамбуют грунт и дренажный слой.
Закладывают георешетку, фиксируют к грунту и в пазах блоков.
В таком алгоритме возводят стенку на проектную высоту.

Блоки выпускают окрашенными в массе, но, при желании, их можно облицевать любой плиткой для наружных работ — шероховатая поверхность лицевой части обеспечивает хорошую адгезию с клеевыми растворами. Как утверждает компания, система армогрунтованных блочных подпорных стен рассчитана на 120 лет эксплуатации.

Из камня и строительных блоков

Несмотря на разнообразие видов строительных блоков и размеров камня, технология строительства в каждом случае имеет схожую последовательность выполнения работ:

Проводят земляные работы по выемке грунта в пятне фундамента и части склона.
Закладывают один из видов ленточного фундамента (монолитный — из бетона или бутобетона, сборный — из ФБС, бутового камня, полнотелых строительных блоков).
При необходимости обустраивают подземный продольный дренаж.
Возводят стенку на кладочном растворе с перевязкой швов соседних рядов. При необходимости закладывают трубы поперечного дренажа, и обустраивают лотки водоотвода с внешней стороны наземной части.
Проводят гидроизоляцию стенки со стороны склона.
Засыпают и уплотняют грунт (возле стены — дренирующий материал).

Из дерева

Обустройство подпорной стенки из дерева чем-то напоминает забор (стену) из бревна или пиломатериалов большого сечения. Это может быть:

В заключение. Строительство подпорной стены из габионов ничем не отличается от других ландшафтных и укрепляющих конструкций с использованием проволочных сеток и засыпки из обломков скального грунта, крупного щебня или гальки. А подпорная стенка из профлиста проходит по такому же алгоритму, что и строительство забора (с учетом нагрузок на несущие столбы или винтовые сваи).

Укрепление подпорных стен анкерами

Дата введения 2019-01-24

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом требований федеральных законов от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании" [1], от 29 декабря 2004 г. N 190-ФЗ "Градостроительный кодекс Российской Федерации" [2], от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" [3] и содержит основные геотехнические требования, которые должны соблюдаться при проектировании, расчете, конструировании новых и реконструируемых подпорных сооружений, стен подвалов, ограждений котлованов и траншей различного назначения, а также конструкций их крепления.

Свод правил выполнен авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский - руководители темы; инж. В.А.Китайкин; инж. Р.И.Чернов - ответственные исполнители; канд. техн. наук С.В.Курилло, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук Х.А.Джантимиров, канд. техн. наук М.Л.Холмянский, канд. техн. наук Ф.Ф.Зехниев, канд. техн. наук В.К.Когай; инж. Р.И.Коновалов, Б.Е.Кульбацкий, Е.В.Челикова, С.А.Линок, Д.А.Внуков, А.Б.Патрикеев); при участии: Научно-исследовательского центра "Тоннели и метрополитены" (АО ЦНИИС) (канд. техн. наук Е.В.Щекудов, И.М.Малый); С.О.Зеге, Д.С.Конюхов, И.А.Салмин, П.А.Малинин.

1 Область применения

Настоящий свод правил устанавливает основные требования к проектированию новых и реконструируемых подпорных сооружений, стен подвалов, ограждений котлованов и траншей (далее - подпорные сооружения), а также конструкций их крепления.

Настоящий свод правил не распространяется на проектирование гидротехнических сооружений, подпорных сооружений, возводимых на многолетнемерзлых грунтах, а также сооружений, проектируемых с использованием армированных грунтов и габионов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 21153.2-84 Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 22733-2016 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 28985-91 Породы горные. Метод определения деформационных характеристик при одноосном сжатии

ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

ГОСТ Р 53629-2009 Шпунт и шпунт-сваи из стальных холодногнутых профилей. Технические условия

ГОСТ Р 56353-2015 Грунты. Методы лабораторного определения динамических свойств дисперсных грунтов

СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"

СП 21.13330.2012 "СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах" (с изменением N 1)

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 23.13330.2011 "СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений" (с изменением N 1)

СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменением N 1)

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"

СП 43.13330.2012 "СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий" (с изменением N 1)

СП 45.13330.2017 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты"

СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, 2, 3)

СП 71.13330.2017 "СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия"

СП 72.133330.2016* "СНиП 3.04.03-85 Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии"

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: СП 72.13330.2016. - Примечание изготовителя базы данных.

СП 116.13330.2012 "СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения"

СП 122.13330.2012 "СНиП 32-04-97 Тоннели железнодорожные и автодорожные" (с изменением N 1)

СП 248.1325800.2016 Сооружения подземные. Правила проектирования

СП 249.1325800.2016 Коммуникации подземные. Проектирование и строительство закрытым и открытым способами

СП 291.1325800.2017 Конструкции грунтоцементные армированные. Правила проектирования

СП 305.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены термины по СП 22.13330, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 активное давление: Минимальное боковое давление грунта на подпорное сооружение, реализуемое при его смещении от грунта.

3.2 временный грунтовый анкер: Грунтовый анкер с гарантированным сроком службы менее двух лет.

геотехнический мониторинг: Комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за поведением конструкций вновь возводимого или реконструируемого сооружения, его основания, в т.ч. грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки.

3.4 грунтовый анкер: Конструктивный элемент, способный воспринимать только выдергивающие усилия, передаваемые на основание.

3.5 давление грунта в покое: Боковое давление грунта на подпорное сооружение, реализуемое при отсутствии его смещений и соответствующее природному значению бокового давления.

3.6 заделка подпорного сооружения (заделка): Часть конструкции гибкого подпорного сооружения, расположенная ниже отметки экскавации грунта.

3.7 закол: Выходящий на поверхность разрыв сплошности грунтового массива в окрестности подпорного сооружения, образовавшийся вследствие деформации грунта.

извлекаемый анкер: Грунтовый анкер (временный), конструкция которого позволяет извлечь его тягу полностью или частично.

3.9 конструкции крепления: Конструктивные элементы, обеспечивающие жесткость и устойчивость подпорного сооружения (распорки, анкеры и т.п.).

3.10 заделка анкера (корень): Часть грунтового анкера, обеспечивающая передачу выдергивающего усилия от сооружения на грунтовое основание.

3.11 математическая (расчетная) модель: Модель, отражающая основные свойства натурного прототипа, идеализирующая его поведение под нагрузками и воздействиями и позволяющая с известными упрощениями выполнить прогноз этого поведения.

3.12 оголовок анкера: Часть грунтового анкера, передающая нагрузку от анкеруемого сооружения на анкерную тягу, обеспечивающая закрепление и возможность натяжения грунтового анкера.

3.13 пассивное давление: Максимальное боковое давление грунта на подпорное сооружение, реализуемое при его смещении на грунт.

3.14 подпорное сооружение: Сооружение или конструкция, выполняемая для восприятия горизонтального давления и удержания грунта при перепаде высотных отметок, может быть самостоятельным сооружением или служить частью объекта капитального строительства.

3.15 постоянный грунтовый анкер: Грунтовый анкер с гарантированным сроком службы не менее срока службы анкеруемого сооружения и не менее двух лет.

3.16 поэтапные (постадийные) расчеты: Расчеты, учитывающие реальную последовательность возведения сооружения с включением в расчетную модель и (или) исключением из нее некоторых элементов и нагрузок, влияющих на напряженно-деформированное состояние сооружения и основания.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДПОРНЫХ СТЕН

Проектирование подпорных стен уголкового типа в целом заключается в определении всех основных их размеров. Эти размеры назначаются в проекте по результатам расчетов прочности и устойчивости . Однако предварительное определение толщин и длин элементов подпорной стены можно произвести на основании обобщения опыта проектирования сооружений данного типа. Как правило, полученные таким образом значения достаточно часто оказываются близкими к значениям, найденным из расчетов. Это и позволяет использовать такие данные на начальной стадии проектирования.

Ниже приводятся основные способы предварительного определения размеров уголковой подпорной стены. В качестве опорной величины, характеризующей все остальные размеры стены, используется ее полная высота H.

1. Толщина верха вертикальной стенки и торца фундаментной плиты:

2. Толщина корневого сечения вертикальной стенки и фундаментной плиты:

При наличии контрфорсов:

3. Полная ширина фундаментной плиты (75 % ширины — со стороны обратной засыпки , 25 % — с лицевой стороны стены):

4. Выступ с лицевой стороны подпорной стены:

Больший выступ с лицевой стороны подпорной стены увеличивает устойчивость все стены на сдвиг. Маленький выступ позволяет выровнить напряжения в основании.

Читайте также: