Устройство подпорной стенки
Участки многих домов, которые стоят на склонах старых русел, нуждаются в их укреплении. Часто склон бывает так крут, что площадка перед домом на склон очень мала. Можно разделить склон на террасы или устроит одну массивную подпорную декоративную стенку. Подпорные стенки устанавливаются для удержания откоса насыпей и выемок от обрушения. Они используются для организации пространства на пересеченной местности, а также для повышения эстетических качеств объектов ландшафтного дизайна.
Разноуровность участка придает ему необычайную динамику, к тому же подпорные стенки очень эффектно подчеркивают различные по назначению зоны. Подпорные стенки разнообразны по высоте, конструкции и материалам.
Подпорные стенки на объектах ландшафтной архитектуры по своему назначению можно подразделить на два вида:
- Укрепительные подпорные стенки как инженерные сооружения предназначены для удержания грунтовых масс от оползания. Такие подпорные стенки также широко применяются в ландшафтном дизайне для террасирования естественных склонов с целью увеличения полезной площади для размещения элементов озеленения и благоустройства. Более пяти тысяч лет назад именно террасирование, где подпорные стенки нашли свое первоначальное применение, позволило удерживать влагу на склонах и дало людям возможность освоения новых территорий для сельскохозяйственных целей. Об этом свидетельствуют дошедшие до наших дней остатки древних сооружений в поселениях племени Майя и рисовые плантации в Китае, а также рисунки н гравюры.
- Декоративные подпорные стенки выполняют исключительно архитектурно-художественную функцию. Такие подпорные стенки не нуждаются в бетонном фундаменте. Их создают на щебеночной подушке толщиной 20 - 30 см. При строительстве декоративных подпорных стенок камни часто выкладывают без применения кладочного раствора, используя сухую кладку.
При сухой кладке камни и плитки кладут друг на друга без скрепления цементным раствором, поэтому камни необходимо подбирать очень тщательно, что требует высокого профессионализма. Крупные камни располагают в шахматном порядке, перекладывая более мелкими. Так возводят стенки небольшой высоты, до 50 — 80 см. В качестве связующего и уплотняющего материала в промежутках между камнями используется цементно-песчаная смесь, что делает подпорные стенки ровными и крепкими.
При влажной укладке все камни и плитки прочно скрепляют цементно-известковым раствором, что создает большую прочность всей конструкции, которая хорошо выдерживает давление грунта со стороны склона. Такие стенки могут иметь высоту до 6 м и более Материалом для каменных стенок являются гранит, бут, известняк, булыжник и другие долговечные естественные камни. Камни слегка обрабатывают или обтесывают до формы плит. Применяют кладку разных по величине камней с вкраплением отдельных больших камней, что придает особую декоративность конструкции. Применима и однородная кладка из клинкерного кирпича (при условии высокого качества как кладки, так и материала).
Очень часто применяются стенки из бетона или железобетона. У таких стенок имеются большие возможности для декоративной обработки их внешней поверхности. Высота стенки из камня в сухой кладке должна быть не более 4 м, а из бетона и железобетона — 6 м; при высоте больше 6 м возрастает давление грунта на тело стенки.
Варианты размещения подпорных стенок могут быть различными, в зависимости от поставленных целей и задач. Существует четыре основных варианта размещения подпорных стенок на склоне. Один из вариантов позволяет расширить верхнюю площадку, второй обеспечивает оптимальный баланс земляных масс (объем насылаемого грунта равен объему срезаемого грунта), при использовании третьего варианта увеличивается нижняя площадка, а четвертый позволяет разнообразить плоский рельеф.
Типы конструкций подпорных стенок
Устойчивость подпорных стенок достигается компенсацией воздействия сил, оказываемых на стенку подпираемым грунтом, которые складываются из активного давления грунта и давления воды.
В современном строительстве распространены два типа конструкций подпорных стенок.
Гравитационные подпорные стенки обеспечивают устойчивость за счет массы стенки и массы грунта, находящегося над подошвой конструкции стенки, и силы трения, возникающей в плоскости подошвы стенки;
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.
При нарушении равновесия сил подпорная стенка может потерять устойчивость, вследствие чего могут возникнуть деформации конструкций, иногда приводящие к их полному разрушению. Наиболее часто встречаются такие деформации, как опрокидывание, сдвиг и навал стенки на грунт. Явление навала характерно только для высоких подпорных стенок.
Для повышения устойчивости подпорных стенок на сдвиг и опрокидывание при их проектировании предпринимают следующие действия:
- заднюю грань стенки проектируют с наклоном в сторону засыпки (для уменьшения активного давления грунта);
- увеличивают шероховатость задней грани стенки (для уменьшения активного давления грунта и увеличения пассивного давления);
- с лицевой стороны стенки устраивают выступ-консоль (для предотвращения опрокидывания).
Основными элементами конструкции подпорной стенки являются:
- фундамент
- тело подпорной стенки
- дренаж и водоотвод
Подпорные стенки удачно сочетаются с разнообразными парковыми конструкциями: лестницами, скамьями, цветниками, шпалерами с вьющимися растениями, вазонами, светильниками, скульптурой. Их также комбинируют с зе откосами.
При проектировании подпорных стенок в садах и парках часто используют типовые конструкции. Размеры всех элементов конструкции определяет проектировщик. В связи с этим, прежде чем приступать к проектированию, необходимо ознакомиться с результатами анализа почв и гидрологическим режимом, затем произвести расчет высоты стенки по проекту вертикальной планировки территории. Учитывая полученные данные, необходимо проанализировать возможные конструктивные решения, чтобы выяснить, что больше всего подходит для применения в данных условиях, принимая во внимание нагрузки на конструкцию, материалы и климатические особенности района проектирования.
Если высота подпорной стенки, включая фундамент, превышает 3 м, а глубина фундамента меньше 60 см или на участке в качестве основания будут использованы неустойчивые слабые грунты, то необходима консультация специалиста, который произведет детальный расчет устойчивости конструкции.
Для безопасности пешеходного движения при размещении вдоль верхнего края подпорной стенки пешеходных дорожек и площадок, при высоте стенки более 1,0 м, необходимо предусматривать ограждения высотой не менее 0,9 м.
