|
Подпорная стенка - сооружение, удерживающее грунт откоса насыпей и выемок от обрушения. Подпорные стенки используются для организации пространства на пересеченной местности, а также для повышения эстетических качеств объектов ландшафтной архитектуры. Они могут использоваться для разграничения зон объектов с различной функциональной направленностью. Подпорные стенки на объектах ландшафтной архитектуры по своему назначению делятся на два вида:
- укрепительные;
- декоративные.
Укрепительные стенки предназначены для удержания грунтовых масс от оползания; декоративные - используются в качестве архитектурно- художественного элемента. Укрепительные стенки широко применяются при террасировании естественных склонов с целью увеличения полезной площади для размещения элементов озеленения и благоустройства.
Варианты размещения подпорных стенок могут быть различными, в зависимости от поставленных целей и задач. Существует четыре основных варианта размещения подпорных стенок на склоне.
Рис 1. Размещение подпорных стенок на склоне (а- насыпь, б- полувыемка - полунасыпь, в- выемка, г - декоративная стенка на повном рельефе).
Вариант а - позволяет расширить верхнюю площадку; вариант б- обеспечивает оптимальный вариант землянных масс, т.е объем насыпного грунта равен объему срезаемого грунта; вариант в- позволяет увеличить нижнюю площадку4; вариант г - позволяет разнооборазить плоский рельеф;
Устойчивосчть подпорных стенок достигается компенсацией воздействия сил, оказываемых на стенку подпираемым грунтом, которые складываются из активного давления грунта и давления воды.
В современном строительстве расположены два типа конструкции подпорных стенок:
Рис. 2.Основные типы конструкций подпорных стенок (а - гравитационные, б- свайные).
- гравитационные - они обеспечивают устойчивость за счет массы стенки и массы грунта, находящегося над подошвой конструкции стенки, и силы трения, возникающей в плоскости подошвы стенки (рис. 2а);
- свайные стенки представляют собой облегченные конструкции, защемленные в грунтовом основании, которые являются устойчивыми за счет создания пассивного отпора давлению грунта в нижней части стены или наличия специального крепления анкерного типа в верхней части стены (рис. 2б).
При нарушении равновесия сил подпорная стенка может потерять устойчивость, вследствии чего могут возникнуть деформации, такие как опрокидование, сдвиг, навал стенки на грунт.
Рис. 3. Деформация подпорных стенок (а- опрокидование, б- сдвиг, в- навал стенки на грунт)
Явление навала характерно для высоких подпорных стенок.
Для повышения устойчивости подпорных стенок на сдвиг и опрокидование при их проектировании принимают ряд следующих действий:
- заднюю грань стенки проектируют с наклоном в сторону засыпки (для уменьшения активного давления грунта)
- увеличивается шероховатость задней грани стенки. Это помогает уменьшить активное давление грунта и увеличить пассивное давление грунта;
устраивается дренаж в засыпке;
с лицевой стороны стенки устраивается выступ- консоль. Это позволяет вероятность уменьшить опрокидования стенки.
Конструкция стенки состоит из фундамента, тела, дренажа, водоотвода.
Фундамент - это подземная часть несущей конструкции подпорной стенки. По степени заглубления фундаменты подпорных стенок подразделяются на фундаменты мелкого и глубокого заложения. Фундамент глубокого заложения - глубина заложения которых в 1,5 и более раза превышающая их толщину в поперечном сечении. Толщина фундамента и глубина его заложения зависит от размеров в конструкции подпорной стенки, характеристик подстилающих грунтов и глубины промерзания грунта.
Фундаменты делятся на ленточные и свайные. Ленточный фундамент представляет собой монолитную или сборную, состоящую из отдельных блоков конструкцию, повторяющую линию подпорной стенки. Глубина залегания такого фундамента - не менее 60см. При промерзании грунта, глубину фундамента связывают с глубиной промерзания. Свайные фундаменты обычно более глубокие, чем ленточные. Ряды свай заглубляют в грунт на несколько метров. Такой метод используют при необходимости проникновения под телом стенки потока грунтовых вод. В этом случае грунтовые воды могут свободно проходить между сваями, не создавая подпора для стенки и склона.
Тело подпорной стенки - это наземная часть несущей конструкции, которая также выполняет и декоративные функции. Тело гравитационных подпорных стенок для обеспечения их устойчивости должно обладать достаточной массой. Оно может быть как жестко закрепленной, так и упругой конструкцией. Стенки с жестко закрепленной конструкцией - это стенки монолитной конструкции из бетона, кладки из камня, кирпича или бетонных блоков, связанных цементным раствором. К упругим конструкциям относятся подпорные стенки, которые выдерживают небольшие деформации без растрескивания. К этой группе относятся стенкип каменной кладки без укрепления раствором (сухая кладка). Ширина верхней части таких стенок не должна быть меньше 45см, обычно она составляет 45-60см.
Подпорные стенки из дерева не рекомендуется использовать в холодном и влажном климате. Это связано с их недолговечностью в таких условиях. В основном это стенки свайного типа. Древесина для их строительства предварительно должна быть обработана антисептическими материалами.Для обеспечения устойчивости стенок свайного к опрокидованию требуется заглубление опор на глубину, равную их высоте. Применение стенок высотой более 90см экономически нецелесообразно. Деревянные стенки небольшой высоты могут применены для создания цветочных контейнеров.
В зависимости от конструкции и высоты подпорной стенки определяют необходимость наклона ее передней и задней граней. Для гравитационных подпорых стенок жестко закрепленной конструкции, высота которых вместе с фундаментом не превышает 1,5м наклон граней не требуется. При увеличении высоты наклон передней стенки позволяет создавать оптическую иллюзию вертикальности, это улучшает ее визуальное восприятие и позволяет скрыть недостаткив отделке фасада (незначительные неровности при наклоне становятся менее заметными). Помимо этого, наклон может повысить устойчивость стенки к опрокидованию. Рекомендуемый наклон передней грани для жестко закрепленных конструкций составляет 12:1, для упругих конструкций - 6:1, для деревянных стенок, а также для габионов и сухой каменной кладки - 6°.
При строительстве подпорной стенки для повышения ее прочности необходимо создание дренажа и водоотвода. Повышение прочности конструкции подпорной стенки происходит за счет снижения давления воды со стороны грунта, и предотвращения явлений эрозии поверхностными водами. Дренаж акже бориться с явлением морозного пученья грунта.
Вода, прибывающая со стороны склона и скапливающаяся за стенкой удаляется с помощью продольного и поперечного дренажа, связанного водоотводящей сетью.
Верхнюю часть подпорной стенки планируют с уклоном 20% в сторону водоотводящей канавки (которую проектируют вдоль стенки и связывают с ливневой сетью) для организации поверхностного стока.
|
