расчет гибких подпорных стен

7.4. РАСЧЕТ ГИБКИХ НЕЗААНКЕРЕННЫХ ПОДПОРНЫХ СТЕН

7.4.1. Общие положения

Упрощенный метод расчета гибкой консольной стены основан на использовании коэффициента постели [1].

Этот метод позволяет учесть как деформативные свойства грунта, так и жесткость самой стены. Для практических расчетов на основе решения дифференциального уравнения изогнутой оси стены составлены графики (рис. 7.12—7.15), позволяющие получить распределение давлений вдоль защемленной части стены.

7.4.2. Параметры грунта и стен, необходимые для расчета

Коэффициент постели грунта ks определяется в зависимости от вида грунта по табл. 7.2.

При залегании в пределах защемленной части стены нескольких слоев грунта в расчете используется средневзвешенное значение коэффициента постели, определяемое по формуле

Приведенный коэффициент сжимаемости K при глубине заделки стены в грунт t вычисляется по формуле

Показатель жесткости ξ находится по зависимости

где k — коэффициент жесткости; Е — модуль упругости стены; I — момент инерции стены; b — ширина стены в продольном направлении, принимаемая в расчете равной 1 м.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

7.4.3. Давление грунта

Графики составлены только для двух значений показателя жесткости: ξ = 3 и ξ = 5, поскольку при ξ ξ = 3 (жесткая стена), а для значений ξ > 3 можно использовать графики для ξ = 5 (гибкая стена).

Полное давление на стену σ определяется суммированием давлений σm и σq :

Полученное распределение давлений σ позволяет построить эпюры моментов и поперечных сил для стены, а также проверить местную прочность грунта исходя из условия, что вдоль всей защемленной части стены выполняется соотношение

Для окончательного определения глубины заделки стены необходима проверка системы «грунт-стена» на общую устойчивость. Эта проверка выполняется методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Центр и радиус скольжения отыскиваются по методике, изложенной в гл. 6, причем поверхность скольжения в этом случае должна начинаться у поверхности грунта и проходить через нижнюю точку стены.

Вычисляем приведенный коэффициент сжимаемости грунта K по формуле (7.24)

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

ξ = k · t = 0,385 · 4 = 1,54.

σah = γI h tg 2 (45° – φI /2) = 18 · 5 · tg 2 (45° – 30°/2) = 27 кПа.

Равнодействующая активного давления грунта Eah = 27 · 5/2 = 67,5 кН.

Сосредоточенная сила в уровне верха заделки

Момент в уровне верха заделки

М = Fh /3 = 67,6 · 5 · 5/3 = 113 кН·м.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Глубина расчетного сеченияmσqnσmСуммарное давление
σ = σq + σm
при F = 67,5 кНпри M = 113 кН·м
000000
0,2 t0,2818,90,066,825,7
0,4 t0,2818,90,044,523,4
0,6 t0,1812,2– 0,01– 1,1311,07
0,8 t– 0,15– 10,1– 0,11–12,4– 22,5
1,0 t– 0,53– 35,8– 0,2– 22,6– 58,4

Проверяем местную прочность грунта для сечения 0 ≤ z ≤ 1, так как эта область является наиболее опасной. Строим эпюру максимальных давлений σph используя формулу (7.16):

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Источник

Проектирование подпорных стен

Проектирование подпорных стен во многих случаях выполняется на низком техническом уровне, что приводит к обрушениям, имеющим катастрофические последствия. Доказательством сказанному является количество заявок на ремонт, реконструкцию и усиление подпорных стен (смотри, например, здесь). Цель данной статьи заключается в том, чтобы на конкретном примере показать ошибки проектирования подпорной стены, и показать на этом же примере правильные проектные решения.

Разбор ошибок проектирования подпорных стен

Рассмотрим процесс проектирования подпорной стены на конкретном примере. На одном из объектов произошло обрушение подпорной стены, удерживающей придомовую парковку (см. рис. 1). В результате обрушения был причинён экономический ущерб владельцам автомобилей, а также возникли риски разрушения грунтовых оснований объектов окружающей застройки.

Важно заметить, что до обрушения жители дома наблюдали признаки (трещины на асфальте вдоль подпорного сооружения), явно указывающие, что подпорная стена разрушается. К сожалению, эксплуатирующие службы не среагировали должным образом на обращения жителей, что и стало одной из причин последующего обрушения.

В ходе оперативного и последующего детального обследования было установлено, что основная причина обрушения – ошибки проектирования. Ошибки строительства тоже имелись, но они не имели определяющего характера. Таким образом, обрушение подпорной стены произошло по двум основным причинам – неправильно запроектировали, неправильно эксплуатировали.

Ниже приведем некоторые технические характеристики обрушившейся подпорной стены (см. рис. 2-3):

Выполненные расчеты устойчивости (рис. 4-5) обрушившейся подпорной стены показали, что не было ни малейшего шанса на безаварийную эксплуатацию. Коэффициент устойчивости системы:

Таким образом, основная причина обрушения рассматриваемой подпорной стены – это проектирование без расчетов или с неправильными расчетами.

Вторая причина обрушения – полное игнорирование наличия в основании набухающих грунтов, которые при повышении влажности увеличиваются в объеме – набухают, а при последующем понижении влажности происходит обратный процесс – усадка.

Очевидно, что говорить о сейсмостойкости данной подпорной стены не приходится.

Строго говоря, проект обрушившейся подпорной стены даже не учитывал конструктивные требования СП 381.1325800.2018 «Сооружения подпорные. Правила проектирования», поэтому обрушение такой стены было вопросом времени.

Источник

Подпорная стенка на участке: технология устройства и расчёт своими руками

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

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.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Разновидности подпорных стенок

Подпорную стенку сооружают в случаях, когда откос грунта или насыпи превышает предельную величину. Они подразделяются по высоте, конструкции и материалу.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен1. 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

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стенКирпичная подпорная стенка

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стенКаменная подпорная стенка

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стенДеревянная подпорная стенка

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стенГабионная 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:

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.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Размеры подпорных стенок принимаются в ходе расчёта, в котором учитывается:

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.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

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:

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:

Для подпорных стенок рекомендуется применять бетон классом не менее В15. Если условия эксплуатации предполагают замораживание и оттаивание попеременно, то важна при этом марка по морозостойкости и водонепроницаемости.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

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.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

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:

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Рассмотрим простой вариант — подпорная стенка из бетона прямоугольного сечения. Для предварительного подбора сечения подпорной стенки можно использовать формулу:

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Н = 4,2 м; µ = 0,271 — по графику.

Подставив все данные в формулу, получаем:

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Принимаем толщину стенки надземной части — 1,65 м. По этой же формуле находим ширину стенки по подошве фундамента.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

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.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

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):

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.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

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.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

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.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

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.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

При большом уклоне приусадебного участка подпорная стенка решает вопрос его выравнивания, а также может стать прекрасным вариантом ландшафтного дизайна.

Источник

Армирование подпорных стен

Армирование подпорных стен выполняется в рамках разработки чертежей марки КЖ на основании результатов геотехнических и конструктивных расчетов.

Нормативная база

Армирование подпорных стен выполняется в соответствии со следующими основными нормативными документами:

Массивные подпорные стены

Массивные подпорные стены, как правило, не имеют рабочей арматуры, устанавливается только конструктивная арматура. Таким образом, прочность таких стен обеспечивается прочностью бетона и размерами сечений. Ярким примером таких стен являются подпорные стены по Серии 3.503.1-67.

Уголковые подпорные стены

Вопросы армирования подпорных стен заводского изготовления здесь не рассматриваются, т.к. эти вопросы интересны узкому кругу лиц. Ниже рассмотрим вопросы армирования монолитных железобетонных уголковых подпорных стен, работающих по консольной расчетной схеме.

Характер армирования подпорных стен определяется эпюрой изгибающих моментов. Характерный вид эпюры М и соответствующее этой эпюре рабочее армирование показаны ниже.

После того, как определено рабочее армирование, можно приступать к разработке опалубочных чертежей и схем армирования.

При разработке схем армирования нужно учитывать способ армирования. Подпорные стены могут армироваться заводскими сетками или пространственными каркасами, а также отдельными арматурными стержнями. Последний вариант наиболее распространен.

Для фундаментных плит подпорных стен целесообразно принять симметричное армирование по максимальному изгибающему моменту. Для лицевых плит продольная рабочая арматура расположена со стороны удерживаемого грунта.

Крайне важно обеспечить надежную анкеровку продольной арматуры лицевой плиты в фундаментной плите. Порядок действий такой:

Проектируя отгиб арматурного стержня, следует учитывать, что: во-первых, длина прямого участка у начала заделки должна быть не мене половины длины анкеровки, и, во-вторых, отгиб выполняется по дуге круга радиусом в свету не менее 10d(l — L1/Lan), где L1 – длина прямого участка у начала заделки.

Располагать слои арматуры рекомендуется следующим образом:

Источник

Как сделать подпорную стенку своими руками: расчет и устройство

Участок со сложным рельефом достаточно трудно обустроить. К тому же на склонах после таяния снега или проливных дождей возможен оползень. Но отчаиваться не стоит. Подпорная стенка своими руками поможет укрепить грунт и использовать площадь по максимуму.

Краткая классификация

Подпорная стенка — искусственное ограждение, предназначенное для удержания массы грунта от сползания. Она устраивается, чтобы оградить насыпь или впадину, закрепив таким образом склон. Гидротехнические конструкции дополнительно воспринимают давление воды.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Подпорные стенки могут быть толстостенными или тонкостенными, по расположению — отдельно стоящими и примыкающими к другим сооружениям. Низкими считаются конструкции до 10 м, средними до 20 м, высокими от 20 м и более.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

а) толстостенная стена, б), в), г) тонкостенная

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Если в промышленном и сельскохозяйственном строительстве подпорные стенки рассматриваются как инженерные сооружения, то в частной застройке они дополнительно играют эстетическую роль и участвуют в ландшафтном дизайне. Для самостоятельного возведения рекомендуется устраивать стенки небольшой высоты — до 1,2-1,5 м.
Более высокие — удел профессионалов. Перед строительством проводятся инженерно-геологические исследования и сложные расчеты. Неподготовленный человек с ними не справится.

Материалы

Подпорные стены изготавливаются из бетона, железобетона, бутобетона, кирпича, камня, металла, дерева. Используются также габионы — сетки, набитые камнями или землей.

Выбор материала диктуется технико-экономическими соображениями, доступностью и долговечностью:

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Чем ниже температура эксплуатации стенки, тем выше должна быть марка бетона по морозостойкости.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Для армирования рекомендуется стержневая арматурная сталь класса А-III или А-II периодического профиля. Гладкая проволока разрешается для изготовления распределительной или монтажной арматуры.

Конструктив и принцип работы

В искусственных ограждениях сформированный уклон намного превышает угол естественного откоса, при котором грунт удерживается за счет сил трения между частицами. Поэтому стенка испытывает колоссальные нагрузки.

Массивные

Представляют собой конструкции большой толщины без армирования. Стены удерживают грунт от подвижек своей массой благодаря закону гравитации. Для устройства таких сооружений требуется много материала, а это трудоемко и недешево, поэтому перед началом строительства необходимо выполнить технико-экономическое обоснование.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Массивные стенки воспринимают боковое давление грунта и работают на сдвиг и опрокидывание. Вертикальные грани могут быть параллельными или наклонными.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Экономически оправдано устройство массивных стен высотой до 2-3 м с сечением в виде параллелограмма. Наклон лицевой плиты должен быть равен углу откоса, при котором он сохраняет устойчивость.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Слабое место конструкции — стык вертикальной части с горизонтальной, поскольку при монтаже сначала заливается фундамент, а затем лицевая плита. Именно здесь чаще всего происходит разрушение. Поэтому при укладке бетона нужно избегать горизонтальных швов, а вертикальные рабочие швы совмещать с температурными.

Уголковые

Эти сооружения относятся к тонкостенным. Подпор грунта осуществляется консольным выступом — вертикальной полкой уголка, а устойчивость обеспечивается собственной массой, массой грунта, дополнительными пригрузами и креплениями горизонтальной полки.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Три вида уголковых стенок

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Конструкции изготавливаются из сборного или монолитного бетона либо комбинированным способом. Например, фундаментная плита, не требующая сложной опалубки, заливается, а лицевая монтируется уже готовая. Нижняя и верхняя части соединяются пазовым креплением, шпонками, дополнительным армированием.

Чтобы уменьшить вылет фундаментной плиты, используются анкерные тяги. Они представляют собой гибкие стальные связи, которые воспринимают часть усилий и разгружают опору.

Контрфорс — жесткий элемент, служит для полной или частичной передачи нагрузки на фундаментную плиту. Он может быть монолитным или сборным, армируется в трех направлениях — горизонтальном, вертикальном и наклонном.

Комбинированные

Такие системы имеют со стороны подсыпки разгрузочные площадки. Они снижают давление грунта на подпорную стену, что позволяет уменьшить размеры конструкции.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

1 — стена, 2 — разгрузочная площадка

Вылет площадки составляет 0,2-0,25 высоты стенки. Для уменьшения изгибающих моментов в консоли и лицевой плите дополнительно могут применяться разные опорные устройства.

Габионы

Сетчатые конструкции практически не испытывают гидростатического давления. Они хорошо пропускают влагу, поэтому дренаж не требуется (в отличие от сплошных подпорных стен).

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Для изготовления используется прочная сетка диаметром 3-6 мм с покрытием из цинка, алюминия и мишметалла ( сплава из редкоземельных металлов). Сетка сваривается или скручивается в контейнеры разных размеров и формы.

Наиболее распространенные конструкции габионов:

Ячейка может быть квадратной или шестиугольной. Ее размеры — от 25 до 300 мм, что должно соответствовать крупности заполнителя. На строительную площадку габионы поставляются в виде спрессованных разверток, где они собираются в объемные конструкции.

Габионы с армопанелью — перспективное направление в строительстве подпорных стенок. Они оснащены армирующей сеткой, которая укладывается в толщу грунта горизонтально. Необходимость в установке массивных гравитационных стен отпадает, уменьшается объем земляных работ. Склоны, армированные панелями, упрочняются, повышается их устойчивость к почвенной коррозии и оползням.

При больших перепадах рельефа устраиваются армогрунтовые стенки из модульных габионов. Системы разработаны в Италии и получили название Террамеш. Самая высокая конструкция построена в России. Ее высота 74 м.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Для благоустройства участка можно купить готовые габионы. Они рассчитаны на стандартные нагрузки и быстро собираются собственными силами. Остается только наполнить их камнями.

Гибкие

В этих конструкциях изгибающие усилия воспринимают сваи, шпунты или якоря, заглубленные в грунт. Зазоры между опорами перекрываются тонкостенными плитами. Устойчивость придает сопротивление грунта выпору.

Распространены 2 вида гибких стенок:

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

В верхней части анкерно-больверковых стен устанавливаются дополнительные тяги, которые крепятся к якорям за границами призмы разрушения. Это позволяет увеличить высоту до 30 м, причем затраты на устройство уменьшаются на 20-25% по сравнению со стенами из железобетона.

Расчет подпорной стенки

Для проектирования подпорных стен разработаны СП, руководства, методички и программы. Согласно им расчеты проводится по двум предельным состояниям:

При расчетах учитываются собственный вес стенки, давление грунта (активное и пассивное), внешние нагрузки на призму обрушения. В некоторых случаях приходится учитывать гидростатическое давление воды.

Призма обрушения — понятие, применяемое при расчете откосов. Представляет собой неустойчивый массив грунта, состоящий из центрального, активного и пассивного блоков, которые могут смещаться по нескольким скользящим плоскостям.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Нагрузки на подпорную стенку собираются на 1 погонный м конструкции. Это:

При проектировании оценивается коэффициент устойчивости — величина, равная отношению удерживающих сил к сдвигающим. Понятно, что чем он больше, тем выше надежность. Если коэффициент меньше единицы, стенка быстро разрушится.

Примерный алгоритм расчета

Наиболее экономичная конструкция — уголковая подпорная стена. Для ее устройства не требуется большой массы бетона или камня. Расчет проводится по несущей способности, на сдвиг по подошве, опрокидывание, глубинный сдвиг, а также по допустимым деформациям.

Уголковая стенка состоит из 2 плит — фундаментной, погруженной в грунт, и лицевой, расположенной перпендикулярно поверхности земли. Глубина заложения определяется согласно СП 22.13330.11 как для наружного фундамента зданий и сооружений.

Предварительно задаются размеры:

Чтобы определить боковое давление грунта на консоль, измеряются высота откоса, угол наклона поверхности к горизонту, отклонение стенки по вертикали.

Рассчитывается активное давление грунта и пассивное, то есть воздействие самой стенки на грунт. При этом заранее должны быть известны плотность грунта, угол внутреннего трения и трения по поверхности конструкции, сцепление.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Давление грунта при известных данных можно найти с помощью он лайн программ. Поскольку формул и коэффициентов много, для неподготовленного человека это существенно облегчит задачу.

Для расчета действующих напряжений составляются эпюры моментов, продольных и поперечных сил. Затем по известным данным проводится расчет по материалу согласно СП 63.13330.2018. Определяются характеристики бетона, схемы армирования, уточняются толщина элементов.

Программы для расчета

Универсальной программы, которая позволила бы получить точный результат при загрузке необходимых параметров, не существует. Но для автоматизации отдельных этапов разработаны модули:

Некоторые программы не поддерживают российские нормативы, поскольку являются русской версией зарубежных разработок. Но для предварительного определения параметров стенок они вполне пригодны.

Уточнять результат придется вручную, поэтому если стена выше 1,5 м, на участке высокий УГВ, нестабильные грунты или другие сложности, лучше доверить это дело профессиональным исполнителям.

Какую стенку выбрать

Ситуация даже в границах одного участка может быть разной. Необходимо учитывать особенности рельефа, характеристики грунта, глубину подземных вод и другие условия. Понятно, что подпорная стенка не должна быть слишком дорогой и трудоемкой в устройстве, поэтому при выборе нужно взвесить как геологические, так и финансовые возможности:

Экономически нецелесообразно в частном строительстве возводить сооружения из монолитного и сборного железобетона (ФБС). Тогда как каменные сухой кладки или на растворе достаточно экономичны. Они не требуют заглубленного массивного фундамента, хорошо удерживают склон и выглядят эффектно. Но перепад не должен быть более 1-1,5 м. При большей разнице высот рекомендуется провести террасирование со ступенчатой отсыпкой и укреплением откосов.

Как сделать подпорную стенку

На приусадебном участке конструкции выполняют не только функцию по удержанию грунта, но и декоративную. Предлагаем варианты стенок, которые можно сделать самостоятельно. Выглядят они достаточно эффектно и не требуют дополнительной отделки.

Из камня-песчаника

На участке всегда есть видовая зона, которую хочется облагородить — высадить кустарники, цветы, разбить газон. Отличное решение — приподнять площадку на 30-40 см и закрепить по периметру каменной подпорной стенкой.

Выкопать по разметку траншею глубиной 30 см. Засыпать дно песком на высоту 15 см, уплотнить. Уложить арматуру и заполнить бетоном до уровня земли.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Камень предварительно промыть от пыли. После затвердевания начинать кладку на клей, специально предназначенный для природного камня. Раствор не должен выступать за пределы кладки.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Если высота стенки превышает 30 см, необходимо со стороны подсыпки уложить дренажный слой из геоткани и щебня. Сверху щебень накрыть геотканью.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

В непросматриваемых местах стенку можно выложить из остатков тротуарной плитки или дешевого камня. Засыпать огражденную зону плодородным грунтом, высадить растения.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Шпунтованная подпорная стенка из дерева

Простой и доступный способ укрепить грунт на участке — установить опоры и уложить между ними доски или брус. Можно поставить бревна вплотную друг к другу вертикально. Главное условие — высота конструкции не должна превышать 1-1,5 м.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен
При горизонтальной укладке брус крепиться к опорам, которые заглублены не менее, чем высота стенки над землей. Причем основание лучше залить бетоном для сохранения устойчивости. В прилегающей к конструкции зоне сделать дренаж — уложить геотекстиль, щебень и перфорированную трубу. Концы вывести за пределы стенки.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

При вертикальной установке используются окоренные бревна. Скрепляются они с обратной стороны скобами. Рекомендуется также заглублять их на высоту стены и заливать основание бетоном.

Все деревянные поверхности обработать от гниения. Тогда конструкция может простоять 5 лет и более.

Из габионов

Собрать контейнер из сетки и проволочных спиралей.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Подготовить основание глубиной 0,3 м шириной 1 м в грунте, сделать подсыпку из щебня толщиной 15 см, уплотнить.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Уложить геотекстиль и ряд габионов. Заполнить его камнями. Для засыпки использовать песчаный грунт, уплотняя его послойно. Верхние 30 см засыпать плодородной почвой.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Габионами укрепляют берега водоемов, в том числе рукотворных. Они не препятствуют миграции воды как из грунта, так и обратно. Поэтому ограждения устойчивы к размыву и при правильном расчете и устройстве практически не обрушаются.

расчет гибких подпорных стен. Смотреть фото расчет гибких подпорных стен. Смотреть картинку расчет гибких подпорных стен. Картинка про расчет гибких подпорных стен. Фото расчет гибких подпорных стен

Таким же способом можно построить забор, но укладывая габионы не ступенями, а друг на друга. Выглядеть будет оригинально, а при доступных каменных материалах обойдется недорого.

Заключение

Устройство подпорной стенки на своем участке позволит укрепить грунт, сформировать удобный и красивый рельеф. Высота конструкции для самостоятельного строительства не должна превышать 1-1,5 м. Изготовление высоких и массивных сооружений лучше перепоручить профессионалам, поскольку требуются сложные расчеты и конструирование.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *