расчет подпорной стены на сваях
Подпорная стенка. Расчёт сваи
Надо спроектировать подпорную стенку. см. чертёж
Возможет ли вообще такой вариант решения в таких грунтах?
Может посоветуете какую литературу или методику (soft) для расчёта буровых свай на поперёчную силу и момент с примерами?
(или только СНИП сдесь)?
Извиняюсь за не очень правильный русский язык.
незню правильно ли меня поняли.
шаг свай около 2.5 м.
между сваями армированая монолитная стенка, усиля передаётса на сваю через стальной швелер.
По-моему вполне себе жизнеспособная конструкция. Нагрузки небольшие, грунт хороший. (эти нагрузки у вас уже приведены на 1 сваю? или на 1 пм?)
Что касается примеров. Здесь в download есть рекомендации по проектированию подпорных стен из буронабивных свай, есть книга по подбору сечений жбк автор Лопато там есть.
А если не секрет, почему от уголковой стены или массивной из ФБСок отказались? Все таки
| между сваями армированая монолитная стенка, усиля передаётса на сваю через стальной швелер. |
Этот вариант хочет заказщик, меньше землянных работ.
Для меня тут главны вопрос по расчёту сваи на момент и поперёчную силу, так как с этим в серъёз неприходилось пока сталкиватса. 
Буду изучать СП 50-102-2003, может кто придупредит есть ли там какие «подводные камни»?
Спасибо всем за ответы!
проектирование гидротехнических сооружений
Ответьте на вопросы в первой части сообщения, тогда более предметно сможем поговорить.
Первый вариант грунт лежит на отметке +1.5м.
Будет устраиватса дорожка для велосипедистов.
igr
как на сщёт альбомчика? сможете выложить как нибуть? 
Подпорная стенка на участке: технология устройства и расчёт своими руками
Подпорная стенка — это строительное сооружение, которое удерживает грунтовую массу от обрушения при перепадах планировочных отметок. Высокая ответственность таких конструкций обусловлена большими нагрузками земляных масс и требует знания технологии их возведения. Предлагаемый вариант бетонной подпорной стенки поможет сделать её правильно.
Разновидности подпорных стенок
Подпорную стенку сооружают в случаях, когда откос грунта или насыпи превышает предельную величину. Они подразделяются по высоте, конструкции и материалу.
1. Гибкая подпорка с анкерным прекплением. 2. Массивные подпорные стенки: а — с вертикальными гранями; b — с вертикальной лицевой и наклонной тыльной гранью; c — с наклонной лицевой и вертикальной тыльной гранью; d — с двумя наклонными в сторону насыпи гранями; e — со ступенчатой тыльной гранью; f — с ломаной тыльной гранью. 3. Тонкостенные подпорные стенки: a — уголковая консольная; b — уголковая консольная с зубом; c — уголковая контрфорсная; d — уголковая с анкерными тягами
Кирпичная подпорная стенка
Каменная подпорная стенка
Деревянная подпорная стенка
Габионная подпорная стенка
Массивные подпорные стенки обеспечивают устойчивость от сдвига и опрокидывания собственным весом. В тонкостенных кроме собственного веса учитывается вес грунта, который включается в работу в соответствии с конструкцией стенки.
Подпорные стенки бывают монолитными, сборными и сборно-монолитными. Конструктивно тонкостенные подпорные сооружения по форме подразделяются на:
Анкерные подпорные стенки применяются при высоких перепадах планировочных отметок. Каждый грунт имеет свои физико-механические свойства. Например, если для него существует понятие призма обрушения, то анкерная плита должна располагаться за её пределами.
Гибкие подпорные конструкции могу иметь небольшой прогиб и смещение, которые ограничиваются нормами. Если в основании подпорного сооружения имеются слабые грунты, применяются для стенок свайные фундаменты.
Размеры подпорных стенок принимаются в ходе расчёта, в котором учитывается:
Подпорная конструкция рассчитывается на несущую способность грунта и самой стенки, устойчивость против сдвига. Для сложных условий строительства расчёт учитывает все дополнительные нагрузки.
В случае водонасыщенных грунтов делается дренаж. При этом уменьшается нагрузка от грунта на стенку. Иногда грунт содержит агрессивные составляющие по отношению к бетону или металлу. В этом случае возведение сооружения делается с учётом защиты конструкций от коррозии.
Высота подпорной стенки напрямую зависит от высоты перепада планировки. Для массивных сооружений размер подошвы можно принять 0,5–0,7 высоты стенки. Наименьший размер сечений стен допускается для:
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.
Расчёт массивной подпорной стенки из бетона
Каждый грунт имеет показатель — плоскость естественного откоса. Она образуется за счёт сил трения частиц грунта и характеризуется углом внутреннего трения — φ. В природе такие плоскости можно встретить на естественных склонах или насыпях.
Если угол откоса, который необходим в строительстве для какого-либо сооружения, превышает угол внутреннего трения, то делается удерживающее сооружение для грунта — подпорная стенка. Она должна удержать грунт, находящийся над плоскостью естественного откоса.
Размеры подпорной стенки подбираются в результате расчёта на прочность и устойчивость. Для этого определяется величина давления грунта на конструкцию — Е.
Для расчёта используют теорию сыпучих тел, согласно которой под собственным весом (G) грунт стремиться вниз по плоскости сползания ВС и давит на подпорную стенку (E). S –давление грунта на плоскость сползания. В данном случае призма АВС предполагается как твёрдое тело с весом G, который должны уравновесить силы S и E.
Величина Е рассчитывается по формуле:
Рассмотрим простой вариант — подпорная стенка из бетона прямоугольного сечения. Для предварительного подбора сечения подпорной стенки можно использовать формулу:
Н = 4,2 м; µ = 0,271 — по графику.
Подставив все данные в формулу, получаем:
Принимаем толщину стенки надземной части — 1,65 м. По этой же формуле находим ширину стенки по подошве фундамента.
1,2 — коэффициент надёжности для фундамента.
Подпорную стенку принимаем с предварительными размерами согласно расчёту сечением 1,65х2,54 м из бетона класса В15.
Последовательность работ
Перед устройством монолитной бетонной стенки под её подошву устраивают бетонную подготовку. Толщина её составляет 100 мм. По всему периметру подготовка должна быть шире стенки на 150 мм. Класс бетона не менее В5.
Опалубка
Опалубку для подпорной стенки монтируют из обрезной доски лиственных (берёза, бук, липа, ольха) и хвойных (ель, сосна) пород. Используются доски шириной не более 15 см. Влажность дерева для опалубки допускается не более 25%. Все деревянные элементы пропитываются антисептиками.
Из досок сколачиваются щиты, которые поддерживаются подкосами или распорками через 70–100 см. Можно также использовать и инвентарную опалубку. Для этого габариты подпорной стенки подбираются в соответствии с её размерами.
Изготовления бетонной смеси
Бетонную смесь для класса В15 (М200) готовят в пропорции — цемент:песок:щебень (гравий):
На 1 м 3 бетона берётся 155 л воды и 250 кг цемента М400. Для приготовления смеси используется бетономешалка.
Укладка бетона
Перед началом бетонирования проводится проверка правильности формы и установки опалубки. Далее внутренняя поверхность опалубки очищается от грязи и мусора. Деревянные элементы за час перед бетонированием смачиваются водой.
Уплотнение бетонной смеси
Укладка бетонной смеси производится слоями 20–30 см. Каждый слой обязательно уплотняется ручными трамбовками или глубинным вибратором. Наилучшие условия для твердения бетона создаются при беспрерывном бетонировании всей конструкции.
Небольшой перерыв в работе, когда бетон находится в начальной стадии твердения и имеет определённую подвижность, не повлияет на прочность всей конструкции. В этом случае можно продолжать бетонные работы без дополнительных мероприятий.
Если бетон уже теряет свою подвижность и набирает прочность, необходимо поверхность ранее уложенного бетона очистить от цементной плёнки, сделать насечки и желательно продуть сжатым воздухом. Далее настилается тонкий слой раствора составом цемент:песок как и у бетона. Затем производится укладка бетона в обычном порядке.
Уход за бетоном
Летом в сухую жаркую погоду поверхность бетона защищают от перегрева и ветра. Для этого её покрывают мокрыми опилками, рогожкой или полиэтиленовой плёнкой.
Чтобы избежать быстрого высыхания поверхности, производится полив бетона в течение недели. При температуре более 15 ºС бетон поливают через каждые три часа в течение первых трёх дней, далее не менее трёх раз в сутки.
В холодную погоду при температуре менее 5 ºС поверхность твердеющего бетона укрывают теплоизоляционными материалами.
Распалубовка
Для подпорных стенок снятие опалубки возможно только при наборе бетоном 100% прочности. Простейший способ определить возможность распалубки — это простукивание готового бетона молотком. При наборе достаточной прочности конструкция издаёт звонкий звук.
После снятия опалубки обратную засыпку выполняют песком, гравием или щебнем с послойной утрамбовкой.
Если в длину подпорная стенка превышает 10 м, необходимо устройство температурно-осадочного шва. Его делают на всю высоту конструкции. Неоднородные грунт под подошвой сооружения может создавать напряжение в стенке и поэтому температурный шов делается в местах разделения грунтов с различными свойствами. В швы устанавливается просмолённые доски толщиной не менее 3 см.
Поверхность подпорной стенки, соприкасающуюся с грунтом, необходимо защищать окрасочной гидроизоляцией, мастиками или битумными растворами.
При большом уклоне приусадебного участка подпорная стенка решает вопрос его выравнивания, а также может стать прекрасным вариантом ландшафтного дизайна.
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.
Проектирование и расчет подпорной стенки
Подпорные стенки возводятся с целью предотвращения оползней
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
При постройке подпорной стены учитывается вес грунта, который будет давить на сооружение
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:
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
Схема подпорной стены в разрезе — забутовка, основная часть, дренаж, фундамент
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.
Глубина закладки зависит от высоты надземной части. Если она небольшая (0,3-0,8 м), фундамент имеет размеры 0,2-0,3 м. Для стен в 0,8-1,5 м глубина будет равна 0,3-0,5 м, для более высоких (но не больше 2 м) – 0,7 м. При большой подвижности почвы или близком нахождении грунтовых вод (менее 1,7 м) производится заглубление, в 1,5 раза превосходящее ширину.
Ориентировочные размеры подпорных стен
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
Чтобы сооружение из дерева было устойчивее, его заливают раствором бетона в грунте
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
Стена на винтовых сваях сооружается на сыпучем подвижном грунте
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:
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
Кладка из камня подходит для невысоких подпорных стен
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
Кладка подпорной стены 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
Пример обустройства дренажной системы подпорной стенки
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.