Особенности конструкции подпорных стен
Неровный ландшафт неудобен в эксплуатации, поэтому большинство застройщиков стремятся выровнять почву на всем участке или создать несколько зон с горизонтальными поверхностями, между которыми можно перемещаться по ступеням или лестницам.
Основной проблемой является давление грунта на вертикальные стены, приводящее к негативным последствиям:
- потеря устойчивости – опрокидывание конструкции;
- потеря прочности – разрушение отдельных элементов и осыпание склона.
Проблемы эксплуатации подпорных стен.
Существует две принципиально отличных друг от друга технологии, направленных на компенсацию этого давления:
массивные стены – имеют большой вес, боковые подвижки почвы не могут сдвинуть конструкцию с места;
Массивная стена подпорная.
тонкостенные конструкции – стена имеет элементы, вовлекающие часть грунта в создание усилий, направленных в сторону, противоположную опрокидыванию.
Варианты тонкостенных подпорных конструкций.
В первом случае повышается расход бетона и арматуры, во втором увеличивается объем земляных работ. Выбор технологии зависит от имеющегося бюджета строительства, свободного времени, назначения подпорных стен.
Например, при ограниченном бюджете целесообразнее устройство уголковых конструкций с консолью. Если подпорная стена используется для террасирования, на верхних гранях массивных монолитных многоуровневых стен можно разбить цветники, сделать грядки или использовать их в ландшафтном дизайне.
Декоративные стенки
Нюансы для низких подпорных стен (30 – 80 см):
- для низких конструкций оптимальным вариантом является массивная стена (трапеция или параллелепипед с уширенным основанием);
- они имеют значительный вес, поэтому силы пучения их сдвинуть не в состоянии;
- при высоте конструкции до 0,3 м фундамент не нужен, но плодородный слой необходимо заменить нерудным материалом на глубину 0,4 м;
- если планируемая высота террасы составляет 0,4 – 0,8 м, нижняя часть стены, являющаяся фундаментом, заглубляется на 0,15 – 0,3 м.
Низкая подпорная стена.
Технологии их изготовления рассмотрены ниже, в данном разделе приведены лишь правила проектирования. В низких ПС дренаж не обязателен на сухих почвах, при высоком УГВ с внутренней стороны укладываются перфорированные и обмотанные геотекстилем гофротрубы с уклоном в сторону подземного резервуара для сбора стоков.
Средние стены
Обычно загородные участки в коттеджных поселках имеют перепады высоты в пределах 1 м, зато для садовых участков администрация населенных пунктов часто выделяет не пригодные для с/х земли, изобилующие горами и оврагами. Поэтому используются ПС средней высоты 0,8 – 1,5 м, которые так же можно не рассчитывать на сдвиг и разрушение.
Схема выбора конструкции ПС, удовлетворяющей эксплуатационным требованиям, следующая:
- при высоте в пределах 1 м на рыхлых почвах можно применить массивные конструкции с уширением пяты;
- если перепад высот больше указанного значения, дешевле обойдется тонкостенная ПС любого типа.
Средняя стена подпорная.
Если в промышленном и с/х строительстве для этих целей чаще используются ж/б панели и плиты, то для индивидуального застройщика они обходятся излишне дорого с учетом доставки, выгрузки и установки спецтехникой. Поэтому проще залить их по месту по нижеприведенной технологии.
Дренаж для ПС средней высоты является обязательным, вместо продольных дренов обычно используются поперечные:
- полимерные трубы укладываются чуть выше подошвы фундамента, проходят насквозь оба вертикальных щита опалубки;
- шаг поперечных дренов в пределах 1 м;
- в узел примыкания ПС и нижней террасы укладываются желоба ливневки для сбора и отведения этих стоков, которые неизбежно разрушат почву и снизят качество эксплуатации участка.
Перфорация внутри дренов не нужна, можно применить канализационные (только рыжие), полиэтиленовые трубы подходящего диаметра.
Высокие стены
На сложном ландшафте могут потребоваться высокие (1,5 – 2 м) подпорные стены, для которых необходим расчет по двум предельным состояниям. Общими принципами проектирования являются:
- применение тонкостенных конструкций, так как массивные ПС здесь экономически нецелесообразны;
- элементы, вовлекающие грунт верхнего яруса для создания усилий направленных против опрокидывания (консоль, анкер или контрфорс), выбираются в зависимости от предпочтений застройщика.
Высокая стенка подпорная с контрфорсами.
Объем земляных работ примерно одинаковый, но для контрфорсов и консолей потребуется дополнительное бетонирование.
Можно ли строить из фундаментных сплошных блоков?
Штучные изделия ФБС изготавливаются из тяжелого бетона класса В 12,5 и по своим техническим характеристикам идеально подходят для возведения укрепительных сооружений.
Монтаж блочных камней по своей технологии напоминает кирпичную кладку, только вместо кирпичей укладываются массивные бетонные блоки. Укрепительная конструкция из сборного бетона возводится буквально за считанные часы и с минимальными трудозатратами.
Однако следует учесть, что блочная бетонная стена по прочности существенно отличается от монолитных армированных бетонных конструкций. Дело в том, что при большой высоте и протяженности бетонные блоки не могут обеспечить достаточную устойчивость и целостность стеновой конструкции.
Сдвигающая сила земляных масс и пучение грунтов выдавливают отдельные камни из кладки. Поэтому максимальная высота подпорной стены из блоков ФБС толщиной 600 мм ограничена и не должна превышать составляет 1,5 метра.
Основные технические показатели бетонных блоков:
| Наименование | Состав | Прочность (кгс/см2) | Плотность (кг/м3) | Морозостойкость (цикл) |
| Бетонные блоки ФБС | Цемент, песок, гранитный щебень, вода | 100-110 | От 2400 | От 200 |
Кладка камней: непосредственное выполнение работ
Прежде чем построить стенку, смочите камни водой и отсортируйте их таким образом, чтобы они соответствовали по размеру, оттенку, а самые крупные отложите для того, чтобы они ложились насквозь и выполняли главную связывающую функцию.
Нанесите на застывший фундамент слой известкового раствора, который должен быть не менее 2 см, и расположите на нем несколько крупных связывающих камней, а между ними другие, стараясь уложить их как можно плотнее. Теперь по тому же принципу можно делать другой слой, но старайтесь связывающие компоненты размещать всегда в разных местах, чтобы кладка получилась прочнее.
Но прежде чем приступить к последующим слоям, необходимо сделать деревянный шаблон в торцах предполагаемого сооружения. Таким образом вы получите совершенно ровную кладку. Для этого используют ровные доски. Сама стойка имеет форму прямоугольника с перемычками по диагонали. Ширина стойки равна ширине стенки, а высота — ее высоте. Между боковыми ребрами стойки натягивают шнур. Он должен прикрепиться так, чтобы можно было им свободно двигать, перемещаясь к каждому последующему слою.
Для большей уверенности, что каждый камень надежно ляжет именно на свое место, сначала можно класть камни без раствора, стараясь продвигаться небольшими участками, чтобы запомнить положение составляющих будущей стенки. При этом не следует забывать, что на шов между камнями в нижнем слое всегда должен ложиться целый камень последующего слоя. И только тогда можно сделать чистовую кладку с раствором. Количество раствора не должно быть слишком большим, поскольку он быстрее разрушается, делая всю конструкцию менее надежной.
Иногда случается так, что какой-то камень не достаточно плотно ложится в кладку. В этом случае используйте деревянные клинья, вбивая их в образовавшееся отверстие, которое впоследствии заполняется раствором, но только после высыхания основной кладки.
От того, какое давление предполагается на тело стенки, определяют также необходимость наклона передней или задней стенки сооружения. На природных рельефных участках устойчивость обеспечивается за счет массы грунта и самой стенки. В этом случае конструкция жестко заглублена и считается упругой. Кроме каменных, в том числе из булыжника, кирпичных и бетонных стенок, к упругим конструкциям относят и сооружения, в которых использовалась сухая кладка, габионные и ряжевые стенки. Для таких конструкций, высота которых не превышает 1,5 м, наклон передней грани стенки может быть минимальным (10-15 градусов).
Угол наклона задней части можно определить, используя формулу:
tg e = (b — t)/h (1),
- e — угол наклона расчетной плоскости к вертикали;
- b — ширина подошвы фундамента;
- h — расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента;
- t — толщина стенки.
Угол наклона рассчитываемой плоскости к вертикали e определяется не более (45° -j /2), где
j — угол внутреннего трения.
Таким образом, угол наклона стенки также приблизительно можно определить по формуле:
Причем найденный показатель будет отличаться для разных типов грунта: для песчаных — от 26 до 40, для глинистых — от 18 до 30.
Готовую подпорную стенку в вашем саду или на даче необходимо очистить от излишков извести. Сначала используйте деревянный скребок, а потом — щетку и губку. Очищайте готовое сооружение посредством воды, а не химических растворов, которые могут изменить цвет камня или даже деформировать его.
Подпорная стенка
Поводом для строительства подпорной стенки обычно становится участок с перепадами высоты. Но даже если вам достался равнинный ландшафт, стенка сделает его нескучным. Соорудить ее можно своими руками.
Для возведения стенки подойдет кирпич, дерево, природный камень, бетон, а также различные их комбинации. Придадим сооружению красивый изгиб. Украсим наше творение керамикой, галькой, ракушечником, посадим сверху и вдоль растения. Изюминка сада готова!
↑ Газобетон: свойства, плюсы и минусы стройматериала
Газобетонные блоки – это смесь песка и цемента, гипса и извести, с реагентными добавками для создания пены. В ходе добавления воды начинается химическая реакция с образованием пены. Активно выделяется водород, создающий при застывании поры в стройматериале. Блок выходит небольшого веса, паропроницаемый, влаги не боится.
Затвердевший газобетон можно легко разрезать обычной ножовкой или даже струной. Это позволяет нарезать любые размеры и формы, что ускоряет кладку блоков. Клеевой раствор наносится тонким слоем по ровной поверхности блока, нет перерасхода клея. Стройматериал не горит и не поддаётся возгоранию.
Из минусов отметим следующее:
- дороговизна клея;
- для повышения прочности надо выполнить армирование;
- для наружной отделки потребуются паропроницаемые материалы;
- после возведения стен должна в ближайшее время быть выполнена наружная отделка;
- между блоками и фундаментом требуется гидроизоляционная прокладка.
Производители газобетонных блоков сегодня выпускают не только изделия для возведения стен, но и для перекрытия потолка, для оконных и дверных перемычек. Популярными являются блоки D500-D900. Их параметры: 60х25х20 см, вес 18 кг. Один блок заменяет 20 кирпичей. 
Описание технологии кладки
Перед кладкой гипсовых блоков выполняют подготовительные мероприятия. Специалисты советуют за 24 часа до кладки занести блоки в помещение с температурой не менее +5 С, чтобы гипс привык к температурному режиму и в дальнейшем не деформировался. Далее готовят пол и стену примыкания к перегородке.
Пол очищают от напольного покрытия, при необходимости выравнивают цементным раствором. На участке соприкосновения блоков с полом и стенками приклеивают войлочный уплотнитель либо пробковую подложку.
Пошаговая инструкция строительства стен из ГСБ:
- Если перегородка выполняется из пазогребневых гипсовых блоков, у плит нижнего ряда снимают гребень, чтобы будущее основание стены было ровным.
Наносят на уплотнитель клеевую смесь для гипсовых блоков и устанавливают первый блок к стене примыкания, предварительно смонтировав скобы в технологические пазы снизу и сверху, сначала прикручивая к стене, а затем – к полу.
- Выравнивают уровень первого блока киянкой.
- Каждый последующий блок 1-го ряда крепится скобой к полу. Места соединений с полом и предшествующего блока смазывают клеем. Излишки сразу убирают шпателем.
- Каждый ГСБ проверяют уровнем.
- Новый элемент ставят исключительно после того, как предшествующий прочно схватится.
- Клей разводят небольшими порциями из-за его способности быстро схватываться.
- После того как клей будет выработан, инструмент тут же очищают от остатков.
- Второй ряд укладывают с перевязкой 1/3 блока, который разрезают стандартной пилой с крупным зубом. В этом случае болгаркой пользоваться не рекомендуется из-за образования гипсовой пыли.
- Промежуток между крайним рядом ГСБ и потолком выполняют не менее 2 см.
- ГСБ закрепляют к потолку скобами-анкерами, а свободное пространство заполняют монтажной пеной.
- Если в стенке запланирована установка дверного проема, то предварительно на полу отмечают горизонтальную линию и поднимают 2 разобщенных ряда ГСБ.
- При ширине дверного блока более 0,8 м, допускается укладка ГСБ непосредственно на дверную коробку. При большей ширине, а также в случае, когда над дверью будет расположено более 1-го ряда камней, устанавливают перемычку, а вырезы под ней заполняют клеем.
- Для прокладки электропроводки, электродрелью выполняются штробы.
- Места под электроарматуру высверливаются коронками.
- После прокладки проводов, штробы закрывают шпаклевкой.
Возможные ошибки и сложности
Это связано с тем, что этот кладочный искусственный камень является легким, просто режется и имеет ровные поверхности.
Тем не менее, зачастую строители допускают ошибки, которые впоследствии очень тяжело исправляются.
Распространенные ошибки при кладке стен из ГСБ:
- Не была проведена акклиматизация кладочного материала при температуре + 5С в течение суток, что привело к деформации стены.
- Плохая подготовка пола и стены примыкания к кладке ГСБ: не было снято напольное покрытие, отделочный слой на стене, не выровнены поверхности и не уложена эластичная прокладка.
- Не выполнена перевязка швов на 1/3 блока.
- Плохо проклеены вертикальные и горизонтальные швы.
- Нарушена очередность установки скоб через два блока.
- Не выполнен зазор после верхнего ряда перед потолочным перекрытием.
- В процессе укладки блоков они совмещались неточно.
- Не соблюдено вертикальное и горизонтальное расположение блоков.
- Использованы низкокачественные изделия ГСБ.
- Во влажных помещения на кухне и в ванной комнате были установлены не влагостойкие изделия.
Пошаговая инструкция строительства своими руками
Данная инструкция подготовлена для применения наиболее популярных блоков для подпорных стен: ФБС и керамзитобетона.
Далее потребуется чертеж перенести на поверхность участка, точно обрисовать на нем край прохождения подпорной перегородки для того чтобы можно было начать копку траншеи.
Пошаговая инструкция:
Для серьезных подпорных сооружений из тяжелых блоков потребуется изготовление фундамента. Для глинистой почвы достаточно установить устанавливать ленточный тип, в районах со слабыми грунтами — свайный вариант.Ширина котлована выбирается из расчета ширины стены, умноженной на 3, то есть для блока 20 см, фундамент должен быть не менее 60 см.
Фундамент устанавливается в опалубке с армированием, на гравийно-песчаную подушку, из расчета 1-го слоя гравия не менее 30 см, а слой песка — 18 см, оба слоя тщательно трамбуются.
Опалубка для фундамента сооружается ниже уровня земли 20-25 см. Для дополнительного усиления в нее кладут арматуру, на битый кирпич и заливают бетоном М 150/200.
Если блоки пористые, укладывают гидрозащитный слой между фундаментом и первым рядом камня, как правило, применяют несколько слоев рубероида.
Для большей прочности конструкции, кладочный раствор должен быть в виде раствора из цементно-песчаной смеси (ЦПС).
На гидрозащитный слой обильно наносят раствор ЦПС и устанавливают блоки первого ряда, выставляя их по уровню киянкой.
После высыхания 1-го ряда приступают к кладке второго и так далее.
Для невысоких подпорных стен кладку выполняют в полблока, а для усиленных в два блока получения
После того как будет уложен последний ряд, верхнюю часть защищают козырьком, который можно выполнить из цемента, металла или металлочерепицы. Это необходимо, для того чтобы защитить конструкцию от попадания на стены атмосферной влаги и дальнейшего их разрушения.
Монтируют дренажную систему, для отвода паводковых и дождевых вод
Эффективный водоотвод уменьшает угрозу разрушения, а также предотвращает создание трещин от вспучивания жидкости при минусовых температурах наружного воздуха.
Пространство между подпорной стеной и грунтом засыпают речным песком, который осторожно утрамбовывают.
Если необходимо, выполняют отделку стены декоративными стройматериалами.
Характеристики
Основные характеристики любого строительного материала — плотность и прочность на сжатие. Именно они и устанавливаются ГОСТом 31359-2007, который описывает требования к ячеистым бетонам автоклавного твердения.
Прочность на сжатие газобетонного блока может быть такой: В0,35; В0,5; В0,75; В1,0; В1,5; В2,0; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5;В15; В17,5; В20. Этот показатель характеризует нагрузку, которую может выдержать материал без разрушения. Чем выше цифра, тем более прочный материал.
Выдержка из ГОСТа: соответствие марки бетона классу по прочности на сжатие
Второй важный параметр — средняя плотность. Они с прочностью на сжатие взаимосвязаны. Чем выше плотность материала, тем большую нагрузку он может вынести. Так что, по сути, обе характеристики описывают прочность или несущую способность материалов. Просто с разных сторон. Для газоблока средняя плотность может быть от D200 до D1200.
В зависимости от этих характеристик газобетонные блоки делятся на:
- Конструкционные. Для возведения несущих стен и перегородок. Характеристики В3,5 и выше, D700 и выше.
Теплоизоляционно-конструкционные. Для несущих и ненагруженных стен и перегородок с одновременным улучшением теплотехнических характеристик. Требуемая несущая способность стен набирается за счет большей толщины. К этой категории относят блоки и плиты с прочностью на сжатие не ниже В1,5, плотностью не выше D700.
- Теплоизоляционные. Для снижения теплопотерь через стены. Марка прочности — не выше D400, плотность не ниже В0,35. Чем меньше плотность, тем лучше теплоизоляционные характеристики.
Еще определяется марка морозостойкости — количество циклов разморозки/заморозки, которое материал выдерживает без изменения свойств. Этот параметр обозначается латинской буквой F и цифрами, которые и указывают количество циклов. Для автоклавного газобетона определены такие марки морозостойкости: F15, F25, F35, F50, F75, F100. Минимальное значение морозостойкости для газобетонных блоков наружных стен — F25, внутренних — F15.
Подпорные стенки как декоративный элемент ландшафтного дизайна
В ландшафтном дизайне сплошные линии не приветствуются, поэтому и, стараются разбивать различными элементами, чаще всего это лестницы, цветники, ниши или скамейки. Они не только вносят изюминку, разделяя, и в то же время соединяя воедино всю картину, но и зрительно расширяют или даже усложняют панорамную композицию. Это касается не только значительных террасированных цепочек, но и простых декоративных террас. Сами подумайте: небольшая возвышенная клумба, разделенная скамейкой, будет куда симпатичнее сплошной.
Украшение подпорных стенок – невероятно приятный процесс, открывающий уйму возможностей! Вариантов декора просто немыслимое количество и каждый дачник может внести свою лепту. Тут и различные облицовки, и широкий выбор растений: вьющихся, ампельных и т. д. А можно и вообще выполнить подпорку в виде альпийской горки, или сочетать одно с другим:
Функциональные особенности подпорных стенок
Подпирание, защита, подчеркивание склонов и изменений высот – задача, которая решается просто, сказать так было бы большой ошибкой. Надежность, долговечность, устойчивость к эрозии и разрушению – главные характеристики любого из выбранных способов игры с перепадами высот, о которых обязательно нужно подумать при планировании и обустройстве.
При подборе решений для закрепления склонов и игры с рельефом главными всегда остаются практические характеристики. Ведь надежность и функциональность в вопросе работы с перепадами высот важнее любых эстетических визуальных задач.
Функциональное назначение и выбор типа подпорных стенок определяют после анализа следующих ключевых факторов:
- угол или степень уклона рельефа;
- высота уступа или разница между уровнями рельефа;
- тип почвы, ее «легкость», рыхлость, водо- и воздухопроницаемость, склонность к эрозии;
- состав и структура почвенных слоев подпираемого уровня;
- площадь подпираемого участка и протяженность подпорной стенки;
- расположение и вид подпираемого уровня.
Долговечность, устойчивость и плотность скрепления материалов, которые будут удерживать склоны и уступы, должны быть тем выше, чем выше и сложнее показатели по всем вышеперечисленным параметрам. Чем сложнее рельеф и участок, тем долговечнее должны быть и подпорные стенки.
Крутые склоны подпирают не просто обычными стенками, а конструкциями из очень тяжелого природного камня или его искусственной альтернативы с достаточно мощным для выполняемой задачи основанием-фундаментом. Чем выше перепад высоты и круче склон, тем больше риск ошибок. Крутые откосы и обрывы лучше поручить укреплять профессионалам или хотя бы получить консультацию по поводу сооружения на них подпорных конструкций.
Крутые склоны подпирают не просто обычными стенками, а конструкциями из очень тяжелого природного камня.
