Подпорная стенка из бетона: технология устройства

Особенности конструкции подпорных стен

Неровный рельеф неудобно поддерживать, поэтому большинство разработчиков стараются выровнять рельеф по всему сайту или создать несколько зон с горизонтальными поверхностями, между которыми можно перемещаться по ступеням или лестницам.

Основная проблема — давление грунта на вертикальные стены, что приводит к негативным последствиям:

• потеря устойчивости — опрокидывание конструкции;
• потеря прочности — разрушение отдельных элементов и разрастание откоса.

Проблемы с функционированием подпорных стен.

Существуют две принципиально разные технологии компенсации этого давления:

• массивные стены — они тяжелые, боковые движения грунта не могут сдвинуть конструкцию;
  Массивная подпорная стена.

• тонкостенные конструкции — в стене есть элементы, которые вовлекают часть грунта в создание сил, направленных в направлении, противоположном опрокидыванию.
  Варианты крепления к тонкой стене.

В первом случае увеличивается расход бетона и арматуры, во втором — увеличивается объем земляных работ. Выбор технологии зависит от имеющегося бюджета строительства, свободного времени и назначения подпорных стен.

Например, при небольшом бюджете целесообразнее устанавливать угловые конструкции с консолью. Если подпорная стена используется для террасирования, цветников, цветников или ландшафтного дизайна, ее можно использовать на верхних краях массивных многоуровневых монолитных стен.

Декоративные стенки

Абажуры для невысоких подпорных стен (30 — 80 см):

• для невысоких конструкций лучший вариант — массивная стена (трапециевидная или параллелепипед с увеличенным основанием);
• они имеют значительный вес, поэтому подъемные силы не могут их сдвинуть;
• при высоте конструкции до 0,3 м фундамент не нужен, но плодородный слой необходимо заменить неметаллическим материалом на глубину до 0,4 м;
• если планируемая высота террасы 0,4 — 0,8 м, нижняя часть стены, являющаяся фундаментом, углубляется на 0,15 — 0,3 м.

Низкая подпорная стенка.

Технологии их изготовления обсуждаются ниже, в этом разделе приведены только правила проектирования. На низких подстанциях дренаж не требуется на сухих почвах; при высоких уровнях водоносного горизонта перфорированные гофрированные трубы, обернутые геотекстилем, прокладываются внутри с уклоном в сторону подземного резервуара для сбора сточных вод.

Средние стены

Обычно дачные участки в коттеджных поселках имеют уклоны в пределах 1 м, но для огородов администрация поселка часто выделяет неподходящие земли под сельхозугодья, богатые горами и оврагами. Поэтому используются подстанции средней высотой 0,8 — 1,5 м, на которые нельзя рассчитывать даже на срезание и разрушение.

Схема выбора проекта подстанции, отвечающего эксплуатационным требованиям, выглядит следующим образом:

• на высоте до 1 м на рыхлых грунтах можно использовать массивные конструкции с уширением пятки;
• если перепад высот больше указанного значения, тонкостенная подстанция любого типа будет дешевле.

Средняя стена предназначена для сдерживания.

Если в промышленном и сельскохозяйственном строительстве для этих целей чаще используются железобетонные панели и плиты, то для одного застройщика они слишком дороги с учетом доставки, разгрузки и монтажа спецтехники. Поэтому их проще залить на место, используя описанную ниже технологию.

Дренаж на подстанциях средней высоты является обязательным, вместо продольных водостоков обычно используют поперечные водостоки:

• полимерные трубы укладываются чуть выше основания фундамента, проходят через обе вертикальные панели опалубки;
• шаг поперечных водостоков в пределах 1 м;
• на пересечении подстанции и нижней террасы устанавливаются водостоки для сбора и отвода сточных вод, которые неизбежно разрушают почву и снижают качество эксплуатации объекта.

Нет необходимости сверлить водостоки, можно использовать канализацию (только красную), полиэтиленовые трубы подходящего диаметра.

Высокие стены

В сложных грунтах могут потребоваться высокие подпорные стены (1,5 — 2 м), для которых требуются два предельных состояния. Общие принципы проектирования:

• использование тонкостенных конструкций, поскольку массивные подстанции здесь экономически нецелесообразны;
• элементы, которые включают грунт верхнего уровня для создания противоопрокидывающих сил (консоль, якорь или контрфорс), выбираются в соответствии с предпочтениями разработчика.

Высокая подпорная стена с контрфорсами.

Объем котлована практически такой же, но для контрфорсов и консолей потребуется дополнительная заливка бетона.

Как правильно сделать монолитную подпорную стенку из бетона

Чистый воздух, зеленые насаждения, отсутствие городского шума — вот почему в последнее время все большую популярность приобретает загородное домостроение. Однако квартирные участки под индивидуальное строительство доступны далеко не всем. Что делать тем собственникам, которые получили участки на участках с достаточно большим перепадом высот? В этом случае поможет бетонная подпорная стена, технология строительства которой отработана более десяти лет. Такие конструкции широко используются в градостроительстве, так как города растут и не хватает ровных площадей для строительства новостроек.

Что может повлиять на устойчивость

Факторы, которые могут повлиять на несущую конструкцию:

1. Степень вибрации при наличии шоссе с интенсивным движением, дороги или железной дороги у земли.
2. Уровень и активность грунтовых вод в случае дождя, наличие паводков в регионе.
3. Сейсмические воздействия различной степени при строительстве сооружения в сейсмоактивных районах.
4. Степень подъема грунта при отрицательных температурах воздуха.

Устойчивость подпорной стены зависит от правильного расчета ее толщины, при котором необходимо учитывать характеристики грунта и высоту конструкции. При строительстве на мягких грунтах рекомендуется увеличивать ширину защитной конструкции. А если вы планируете установить стену более 2 м, нужно учитывать ветровые нагрузки.

Технологии строительства

Массивная стенка подпорная

Ниже представлены чертежи массивных стен для террасирования участка. Общие правила возведения этих конструкций таковы:

• опалубка углубляется на 1/3 высоты конструкции подстанции общей высотой 0,4 — 1,5 м;
• если стена имеет высоту 1,6 — 2 м, минимальная глубина составляет 0,7 м;
• минимальная толщина (для трапециевидных в верхней части) ПС 10 см;
• при террасировании песчаных грунтов и супесей ширина основания составляет 0,5 от высоты сооружения, для суглинка достаточно 1/3 этого размера, для глины ¼;

Размеры подпорной стены в зависимости от типа грунта.

Хотя прямые контуры предпочтительнее для ландшафтного дизайна, правильно спроектированная стена террасы должна иметь ребра жесткости, углы и ломаные линии, чтобы обеспечить большую прочность монолитной железобетонной конструкции. Это касается не только массивных подпорных стен.

С уширением пяты

Технология позволяет сократить бюджет строительства за счет меньшего расхода бетона. Стены устанавливаются для террасирования участка по следующей схеме:

• разметка и выемка грунта — по проекту канаты натягиваются на обрезки, траншеи делаются по ширине в размер уширения подошвы ПС;
• нижележащий слой и устройство опалубки: нижние 0,4 м приподнятого грунта заменяются щебнем или песком, утрамбовываются, кровельный материал укладывается на неметаллический материал, а панели опалубки для расширения устанавливаются высотой 0,3 м, на них перпендикулярно укладываются бруски, на которые устанавливается панельная опалубка для тела стены, закрепленная с двух сторон кронштейнами и анкерами;
• дренаж — просверливаются щиты, через них пропускаются пластиковые трубы с периодичностью 1 м на высоте 0,2 м от нижней террасы;
• армирование и заливка — внутри опалубки устанавливается каркас с двумя обвязками продольных стержней, перевязанных вертикальными и горизонтальными хомутами или перемычками, бетон укладывается слоями (0,4 м), уплотняется глубинным вибратором.

Подпорная стенка с уширением подошвы.

Марка бетона от М150, при необходимости могут применяться проникающие добавки. Конструкция PS имеет пластинчатую часть, которая сопротивляется подъемным силам, предотвращая вытягивание стены на поверхность.

Трапециевидная

Технология изготовления следующая:

• разметка — веревки натягиваются по тряпкам с учетом изменения горизонтального уровня в нижнем сечении и прилегающем к нему верхнем уровне;
• фрагмент траншеи — грунт удаляется на 0,4 м ниже проектного уровня, ширина котлована равна размеру уширения основания с учетом типа грунта (например, если стена имеет высоту 0,7 м сверху на суглинке 0,23 м);
• нижележащий слой — песок на сухом грунте или щебень с высоким уровнем грунтовых вод толщиной 0,4 м (послойная закалка виброплитой или ручным инструментом);
• устройство опалубки: передний щит устанавливается вертикально (в сторону откоса), закрепляется подпорками, задний щит наклоняется к нему верхней панелью, закрепляется шпильками или распорками из бруса;
• арматура — каркас, состоящий из продольных стержней (гофрированная лента диаметром 6-8 мм), перевязанных хомутами через каждые 0,6-0,8 м;
• бетон — смесь укладывается слоями по 0,4 м, уплотняется вибратором.

Изогнутые дорожки от стен предпочтительнее прямых линий.

Уход за бетоном классический: верхний этаж засыпают опилками, смоченными из лейки в первые двое суток, либо накрывают пленкой. Проникающие добавки, вводимые в смесь при изготовлении, позволяют получить абсолютно водостойкий бетон (добавка «Пенетрон»). Однако его стоимость увеличивается на 25-30%, но гидроизоляция не требуется, прочность и морозостойкость бетона повышаются на 10%, за счет меньшего влагопоглощения.

Заливка возможна после застывания бетоном, снятие для гидроизоляции — 7 — 28 дней в зависимости от температуры и влажности воздуха. Дренаж аналогичен предыдущему случаю.

Тонкостенные конструкции

При установке обычной плиты на краю террасной площадки она неизбежно будет сбита горизонтальными движениями земли, даже при некотором углублении. Поэтому для подпорных стен используется универсальная схема:

• вертикальная плита жестко связана с горизонтальной;
• последняя к тому же раздавливается тяжестью земли верхней террасы;
• таким образом, горизонтальные силы набухания компенсируются самим грунтом.

Конструкция более уязвима к стыковке плит, поэтому ее в обязательном порядке армируют. Подъемные силы уменьшаются за счет засыпки неметаллическим материалом и за счет отвода грунтовых вод через поперечные дрены.

Армирование угловой ограждающей конструкции.

Для увеличения пространственной жесткости опорной рамы верхняя часть вертикальной плиты соединяется с наиболее удаленным от нее краем горизонтальной полки с помощью контрфорса или впадины, которая закрепляется своим свободным концом на анкере.

Консольно-уголковая стенка

Для строительства консольной угловой подстанции необходимо выполнить следующие операции:

• открыть траншею глубиной 0,4 — 0,6 м, ширина которой равна длине горизонтальной консоли (обычно равна высоте вертикальной плиты);
• насыпать 0,2 — 0,4 м щебня или песка и утрамбовать неметаллический материал;
• смонтировать опалубку для консоли из 4-х вертикальных досок шириной 10-15 см;
• уложить две арматурные сетки с шагом 0,4 — 0,6 м и обеспечить защитный слой бетона;
• отцепить стержни вверх для соединения с вертикальной стеной на расстоянии 0,4 м от края, обращенного к нижней террасе;
• залить горизонтальную плиту, обеспечить уход за бетоном;
• правильно установить опалубку для подпорной стены в вертикальном положении;
• уложите арматурный каркас внутрь и обвяжите его выступающими из консоли брусками;
• зацементировать стену и гидроизолировать все доступные поверхности конструкции.

Подпорная стенка консольная.

На этапе установки верхней опалубки следует выполнить дренажную систему из полимерных или асбоцементных труб. Вместо консольной плиты на тяжелых грунтах (глина и суглинок) можно использовать балки с шагом 0,5 м.

Анкерная стена

Для снижения бюджета строительства можно использовать якорные подстанции, построенные по следующей технологии:

• вертикальный пол заливается в опалубку на месте;
• в ее верхней части монтируются встроенные петли;
• анкерный анкер (полюсный винт, вбитая в землю труба или наклонная анкерная шпилька) устанавливается в грунт верхней террасы за уклоном откоса);
• тросом или проволокой анкеры соединяются с кольцами анкерной стены.

Анкерная подпорная стена.

Важно! Вертикальную монолитную плиту необходимо углубить, в зависимости от ее высоты, на 1/2 — 1/4. Расстояние между анкерами составляет 0,6 — 1 м в зависимости от грунтовых условий. Для этого проекта требуется поперечный дренаж.

Контрфорсная стенка

Последний вариант монолитной железобетонной подстанции — это технология усиления конструкции контрфорсом. Преимущества метода:

• контрфорс действует как арматура;
• стабилизирует пространственное положение конструкции;
• сместите центр тяжести стены в сторону верхней террасы;
• увеличивает собственный вес автомобиля и предотвращает поперечное смещение.

Техника аналогична предыдущей, только от стены освобождаются арматурные стержни вместо встроенных петель. На следующем этапе контрфорсы треугольного профиля заливаются в собственную опалубку.