Часто участок под застройку имеет хитрый рельеф, и чтобы спланировать его для удобной эксплуатации, нужно построить пару-тройку подпорных стен. Что же это такое — подпорная стена, и как ее грамотно выполнить, чтобы она не разрушилась от давления грунта, а участок с уклоном превратился в ровные террасы?
В этой статье мы разберемся с принципами проектирования подпорных стен, рассмотрим, какие нагрузки на них действуют, и как грамотно подойти к расчету и конструированию подпорной стенки.
Подпорная стена на участке чаще всего представляет собой монолитную уголковую стенку, создающую перепад высот земли. В каких случаях это нужно? Например, въезд в гараж, находящийся в подвале. Стены, ограждающие этот въезд, являются подпорными. Часто еще приходится делать забор в виде подпорной стены, когда ваш участок находится выше, или ниже прилегающей территории.
Какие конструктивные особенности у подпорной стены? Помимо вертикальной стенки, она обязательно имеет подошву. Рассмотрим, зачем нужна эта важная конструктивная деталь. Как мы видим на рисунке, на стену действует давление грунта. Причем, с высокой стороны на стену действует сдвигающая сила, а с низкой – удерживающая. Естественно, сдвигающая сила всегда больше удерживающей – в этом суть подпорных стен. Давление грунта – серьезная вещь, с ней шутки плохи. Как часто в рельефных местностях сползают склоны, это все происходит под давлением грунта. Поэтому, чтобы противостоять этой постоянно действующей силе, нужно сделать такую конструкцию подпорной стены, чтобы она сопротивлялась сдвигу. Представим себе стенку без подошвы. Что с ней случится? Она просто накренится под действием грунта, и чем больше будет перепад уровней земли, тем больше вероятность крена и разрушения стены. Что же делает подошва? Она служит своеобразным якорем и удерживает конструкцию стены в устойчивом положении. Чем шире подошва, тем устойчивей положение подпорной стенки.
Разберемся, как это действует. Итак, мы уже знаем, что против нас действует сдвигающая сила. Что мы можем ей противопоставить?
1) Это удерживающая сила с обратной стороны засыпки. Она, конечно, значительно меньше сдвигающей, но при расчете учесть ее необходимо.
2) Вторым фактором является сила трения под подошвой, которая в итоге поможет нам удержать стену на месте. Величина силы трения зависит от пригруза, который состоит из собственного веса подпорной стены и веса грунта, давящего сверху на подошву. Чем шире подошва, тем больше удерживающая сила трения.
Итак, в силах, действующих на подпорную стену, мы разобрались. Теперь разберемся, как же подойти к конструированию и расчету стены.
Первое, что мы знаем – это перепад высот на участке. От этого значения и будем отталкиваться. Чтобы принять окончательную высоту подпорной стенки, прибавим к высоте перепада 50…100мм вверху, чтобы грунт не ссыпался, и, естественно, опустим подошву стены на глубину промерзания грунта. Если вы выполняете расчет вручную, то это довольно кропотливый процесс, основанный на методе подбора. Задаетесь шириной подошвы подпорной стенки и всеми габаритными размерами, после чего делаете проверку на устойчивость, определяете расчетное сопротивление грунта под подошвой, затем, если все прошло, считаете армирование стены и подошвы. В настоящее время есть много расчетных программ, которые выполняют весть расчет автоматически. Если у вас есть такая программа, это значительно сэкономит время и усилия, да и от ошибок оградит. Если же программы нет, то можно воспользоваться Пособием по проектированию подпорных стен и стен подвалов, и выполнить расчет самостоятельно.
Еще один важный момент: для того, чтобы выполнить расчет подпорной стены, нужно иметь результаты инженерно-геологического изыскания, т.к. от характеристик грунтов строительной площадки очень сильно зависят результаты расчета.
