- Инженерные сооружения, дамбы, мосты, подпорные стенки, плотины, откосы
- Конструкции подпорных стенок и способы возведения
- Виды подпорных стенок
- По назначению
- По материалам
- По виду конструкции
- По способу обеспечения устойчивости
- Общие рекомендации по строительству своими руками
- Строительство подпорной стенки
- Из монолитного железобетона
- Из сборного бетона
- Из камня и строительных блоков
- Из дерева
Инженерные сооружения, дамбы, мосты, подпорные стенки, плотины, откосы
Дамба – это гидротехническое сооружение, представляющее собой барьер для текущей воды или сдерживающий текучую воду. Д. строятся в низких местах долин, в болотах и руслах рек, а также вдоль морских берегов, для проведения полотна дорог над водою, или же для целей гидротехнических.
Виды дамб: 1)напорные оградительные – предназначенные для защиты низменностей в долинах крупных рек и морских побережий от затопления, наводнений; 2)безнапорные – для регулирования русел рек; 3)сопрягающие – для соединения сооружений гидроузла с берегами.
Кто возводит: бобры; люди; поток воды – может наносить бревна и устроить затор или вследствие образования во время ледохода.
По материалам дамбы бывают: грунтовые; по методу возведения подразделяется на намывные, насыпные и созданные с помощью направленного взрыва; каменные; из каменной кладки; каменно-земляные; бетонные, железобетонные.
По конструктивным признакам: гравитационные; контрфорсные; арочные; из металлоконстукций; деревянные; из специальных искусственных материалов.
По срокам, на которые возводится: постоянные; временные (например, на время наводнений создают дамбы из мешков с песком; для отведения водного потока на время проведения строительных работ в русле реки).
Мост, или переход, создается для сообщения между берегами рек, протоков, каналов, ручьев, оврагов, для обеспечения прохода на острова. В зависимости от назначения мосты могут быть из камня, дерева, реже кирпича или металла.
Местоположение моста определяется конкретными условиями и, прежде всего, очертаниями и размерами водоемов, архитектурно-планировочным решением территории, возможностями создания наиболее интересных композиций с гармоничным включением в создаваемый пейзаж сооружения выразительной архитектуры. Конструктивные решения, силуэт и художественное оформление мостов должны находиться в единстве с окружающим ландшафтом. Нередко их применяют для подчеркивания масштаба или логичного завершения дальних перспектив.
Строительство моста должно быть функционально оправданно и согласовано с сетью аллей, тропинок и их пропускной способностью. Мост может выполнять функции видовой площадки — с него в сторону водных поверхностей открываются живописные панорамы
Подпорные стенки – сооружения, ктр. устраивают на участках со сложным рельефом.
По назначению стенки бывают: 1)Укрепительные – удерживают грунтовые массы от сползания. 2)Декоративные – выполняют архитектурно-художественную функцию
По высоте: Низкие до 1 м. Средние 1-2м. Высокие более2м.
Низкие стенки не нуждаются в фундаменте. Толщина основания рассчитывается в зависимости от высоты и типа грунта. На глиняных грунтах 1:4. На сыпучих 1:2..
Основание стенки больше чем верхняя часть. По типу конструкции: гравитационные и свайные.
Гравитационные обеспечивают устойчивость за счет массы стенки и массой грунта находящийся над подошвой конструкцией. Свайные – облегченные конструкции, защемленные в грунтовом основании.
Для повышения устойчивости стенок при проектировании предусматривают: 1)Заднюю грань стенки проектируют с наклоном в сторону засыпки; 2)Устраивают дренаж в засыпке; 3)Увеличивают шероховатость задней грани стенки; 4)С лицевой стороны устраивают выступ – консоль (для предотвращения опрокидывания).
Основными элементами конструкции подпорной стенки являются фундамент, тело, дренаж и водоотвод. Фундамент – подземная часть несущей конструкции подпорной стенки. Бывает ленточный и свайный.
Ленточный представляет собой монолитную или сборную, состоящую из отдельных блоков конструкцию, повторяющую линию подпорной стенки. Свайный более глубокий, чем ленточный, ряды свай заглубляют в грунт на несколько метров. Глубина фундамента принимается в зависимости от конструкции и высоты стенки, глубины промерзания, залегания грунтовых вод, от типа грунтов.
Тело подпорной стенки – надземная часть несущей конструкции, ктр. выполняет и декоративные функции. По конструкции тело стенки бывает: 1)Жесткозакрепленные (монолитные конструкции из бетона, кладки из камня, кирпича или бетонных блоков, связанных цементным раствором). 2)Упругие (могут выдерживать небольшие деформации без растрескивания – сухая кладка).
Дренаж и водоотвод. Дренаж используют для повышения прочности конструкции за счет снижения давления воды со стороны грунта, предотвращает эрозию, морозное пучение грунта. Для организации поверхностного стока верхнюю часть подпорной стенки планируют с уклоном 20 0 /00 в сторону отводящей канавы, ктр. проектируют вдоль стенки и связывают ливневой сетью.
Подпорная стенка в сочетании с цветочными растениями является основой декоративного оформления резкого перепада между террасами, а иногда — основным фоном и ограждающим сооружением отдельных газонных участков и площадок. Возможно применение вертикального озеленения с использованием вьющихся растений. В этом случае заранее в стенку заделывается анкер для укрепления трельяжа или другой опоры, так как вьющиеся растения плохо держатся на гладкой поверхности бетона.
В тело подпорной стенки можно вмонтировать конструкции лестниц, скамей, пристенных и питьевых фонтанчиков и другие декоративные элементы. Высокие подпорные стенки иногда заменяют несколькими стенками меньшей высоты для создания более спокойного высотного перехода между террасами. На таких переходных террасах устраивают видовые площадки с газонами и цветниками.
Плотина – это гидротехническое сооружение, прегрождающее поток воды или водоем для подъема уровня воды (предназначено для регулирования стока).
По отношению к пропуску стока плотины подразделяются на глухие, водосливные и фильтрующие (наподобие бобровы деревянно-веточных плотин).
По основным используемым материалам плотины могут быть грунтовые (однородные и неоднородные), каменные, каменно-набросные, габионные, каменно-земляные, намывные, из армированного грунта, деревянные, ряжевые, бетонные, железобетонные и др.
По способу возведения земляные плотины можно подразделить на: насыпные с уплотнением, намывные, взрывонабросные и др.
Применяется на значительных территориях, а также не территориях с существующей застройкой. Ширина дамбы (b) должна быть в верхней части не менее 4,5м для обеспечения проезда обслуживающего транспорта. Дамба м.б. использована для движения транспорта, может служить местом для отдыха населения. На дамбах иногда устраиваются бермы шириной 1,5 – 2м. Откосы укрепляются дерновкой, мощением, камнем, бетоном, облицовкой.
Откосы – искусственно созданная наклонная поверхность, ограничивающая естественный или насыпной массив грунта, расположенный между горизонтальными участками, различающимися по высоте. Также откосы проектируют для укрепления береговых линий и при необходимости преобразования склонов с помощью террасирования. Откос хар-ся высотой и длиной горизонтального заложения и крутизной.
Высота откосов не более 2,3 – 3м. Для повышения устойчивости высоких откосов и предотвращения возможного сползания грунта в середине откоса размещают горизонтальную площадку – берму, при этом нижнюю часть откоса проектируют более пологой чем верхнюю.
Откосы можно устраивать как путем выемки грунта, так и путем насыпи.
В зависимости от расположения откосы могут быть сухими и влажными (открытые русла водоемов).
Укрепление откосов может выполняться с помощью посева трав или посадки кустарников, ктр. своими корнями способны удерживать слой грунта, предотвращая его размывание. Также используют габионные конструкции, георешетки, геотекстильные материалы, газонные решетки.
Для устойчивых грунтов уклон применяется 1:1; 1:0,5 (45-60 0 ). Для грунтов средней устойчивости до 1:1,5 (супеси, суглинки). Для сыпучих грунтов крутизна 1:1,5 и менее.
Источник
Конструкции подпорных стенок и способы возведения
Основная задача подпорной стенки — держать грунт на склоне. Но это общее назначение, существует несколько признаков, которые лежат в основе классификации видов этого сооружения.
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:
- для укрепления склонов в зонах промышленной и жилой застройки, дорог и инженерных сооружений;
- для террасирования земель сельхозназначения;
- для декоративных целей, как элемент зонирования участка на склонах с небольшим уклоном.
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.
Забор — подпорная стенка в одном
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:
- Роют траншею с учетом толщины стены и опалубки. Минимальная толщина монолитной стенки, при армировании двумя поясами арматуры с двумя продольными прутками, равна 15-20 см (зависит от толщины арматуры). Приблизительно столько же надо для опалубки. Глубину траншеи выбирают из расчета размера подземной части и толщины подушки из песка и гравия.
- На дне траншеи, со стороны склона, роют углубление для дренажной трубы. Засыпают туда слой мелкого щебня. Укладывают дренажную трубу, завернутую в водопроницаемый геотекстиль. Выводят трубу в ближайший дренажный колодец или приемник ливневой канализации. Засыпают трубу щебнем.
- Выравнивают дно траншеи, трамбуют.
- Монтируют общую опалубку для фундамента и стенки.
- Закладывают армопояс.
- Заливают бетон.
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:
- частокол, каждый элемент которого «защемлен» в грунте;
- горизонтальные пролеты из бруса, бревна или шпал лежащих на ленточном фундаменте, с креплением к нему анкерами и соединением элементов между собой на скобы или нагели;
- горизонтальные пролеты из толстой доски, блок-хауса или имитации бруса с опорой на столбы из бревна.
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).
Источник