Поради з проектування підпірних стін і стін підвальних приміщень

Складено до глав СНиП 11-15-74 і 11-91-77 і містять головні положення з розрахунку і конструюванню підпірних стін з монолітного та залізобетону збірного типу з використанням розрахунку і потрібними табличними значеннями коефіцієнтів, що полегшують розрахунок, а ще поради щодо розрахунку стін підвальних приміщень промислових і цивільних будівель.
Для інженерно-технічних працівників проектних і організацій які займаються будівництвом.
1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
1.1. Керівництво поширюється на проектування гравітаційних підпірних стін для промислового і цивільного будівництва, що споруджуються на природних підставах, а ще на проектування стін підвальних приміщень промислових і цивільних будівлі.
1.2. Керівництво не поширюється на проектування підпірних стін магістральних доріг, гідротехнічних спорудження, підпірних стін спеціального призначення (протизсувні, протиобвальні і ін.), А ще на проектування підпірних стін, які призначені для будівництва в особливих умовах (на вічній набухають, просадних грунтах, на підроблюваних територіях та ін.).

Подпорная стена. Как сделать, какие бывают.

1.3. Проектування підпірних стін і стін підвальних приміщень повинно виконуватися на підставі:
креслень генплану (вертикальна і горизонтальна планування);

звіту про інженерно-геологічні дослідження;

технологічного завдання, що містить інформацію про навантаження якщо необхідно спеціальні вимоги до проектованої конструкції, наприклад, вимоги щодо обмеження деформувань і ін.
1.4. Конструкція підпірних стін і стін підвальних приміщень повинна ставитися за даними порівняння варіантів, виходячи з техніко-економічної корисності їх використання в певних умовах будівництва з урахуванням найбільшого зниження матеріаломісткості, трудомісткості і вартості будівництва, а ще з урахуванням експлуатаційних умов конструкцій.
1.5. Підпірні стіни, що споруджуються в пунктах проживання, слід проектувати з урахуванням особливостей архітектури, даних пунктів.
1.6. Під час проектування підпірних стін і стін підвальних приміщень повинні братися конструктивні схеми, що забезпечують достатню міцність, стійкість і просторову незмінюваність споруди в загальному, а ще індивідуальних елементів його на всіх етапах будівництва та експлуатації.
1.7. Деталі конструкцій які збираються зобов’язані відповідати умовам індустріального ізгoтoвлeнія їх на спеціальних підприємствах.
Розумно укрупнювати деталі конструкцій які збираються, наскільки це дають можливість підйомність вантажу монтажних механізмів, а ще умови виготовлення і транспортування.
1.8. Для монолітних конструкцій з железобетогна необхідно врахувати уніфіковані опалубні і розміри і габарити, що дозволяють використовувати стандартні вироби з арматури і інвентарну опалубку.

А как строить на кривом участке? (опорная стена с расчетами)

1.9. У спірних конструкціях підпірних стін і стін підвальних приміщень конструкції улов і з’єднань елементів повинні забезпечувати хорошу передачу зусиль, надійність самих елементів в зоні стику, а ще зв’язок додатково укладеного бетону в стику з бетоном конструкції.
1.10. Проектування конструкцій підпірних стін і стін підвальних приміщень якщо є наявність агресивного середовища повинно вестися з урахуванням додаткових вимог, які пред’являються главою СНиП II1-23-78.
1.11. Проектування заходів захисту армованих конструкцій від електрокорозії має виконуватися з урахуванням вимог СН 65-76 «Інструкція щодо захисту армованих конструкцій від іржі, що спричиняється блукаючими струмами».
1.12. Під час проектування підпірних стін і стін підвальних приміщень слід, в основному, використовувати уніфіковані стандартні конструкції.
Проектування індивідуальних конструкцій підпірних стін і стін підвальних приміщень дозволяється в тому випадку, коли параметри і навантаження для їх проектування перевершують параметри і навантаження для стандартних конструкцій, або коли використання стандартних конструкцій неможливо виходячи з умов місцевості виконання будівництва.
1.13. У Керівництві розглядаються підпірні стіни і стіни підвальних приміщень при засипці їх однорідним грунтом.
2. МАТЕРІАЛИ ДЛЯ підпірних стін
2.1. Залежно від прийнятого конструктивного рішення підпірні стіни можуть будуватися із залізобетонних конструкцій, бетону, бутобетону і кладки з каменю.
2.2. Підбір матеріалу для підпірних стін обумовлюється техніко-економічними міркуваннями, вимогами довговічності, умовами виконання робіт, наявністю тутешніх матеріалів для будівництва і засобів механізації.
2.3. Монолітно бетонні і бетонні підпірні стіни рекомендується проектувати з бетону проектної марки по своїй міцності на стиск:
для збірних армованих конструкцій — М 200, М 300, М 400;
для монолітних монолітно бетонних і конструкцій з бетону — М 150, М 200,
Завчасно напружені армовані конструкції слід переважно проектувати з бетону марки МЗОО, М 400. М 500, М 600. Для цементно-піщаної підготовки необхідно використовувати бетон марки М 50 та М 100.
2.4. Для цегляних підпірних стін необхідно використовувати добре обпалений цегла червоного кольору марки не нижче М 200 на розчині марки не нижче М 25, а при дуже вологих ґрунтах — не нижче М 50. Використання цегли силікатної забороняється.
2.5. Бутова і кладка з природного каменю для підпірних стін повинна бути зроблена з каменю марки не нижче 150-200 на портландцементного розчині марки не нижче 50.
2.6. Для конструкцій, що піддаються поперемінному заморожування і відтавання, в проекті повинна бути обговорена бетонна марка по стійкості до морозів. Проектна бетонна марка по стійкості до морозів для монолітно бетонні конструкцій підпірних стін призначається залежно від режиму температур їх експлуатації відповідно до табл. 1. Температурний експлуатаційний режим ставиться виходячи з значення розрахункової зимової температури повітря зовні в місці проведення будівельної робіт.
Вимоги до бутобетону і кам’янкою кладці по стійкості до морозів пред’являють ті ж, що і до бетонних і армованим конструкціям.
2.7. Для посилення армованих конструкцій, які виконуються без попереднього напруження, необхідно використовувати стрижневу гарячекатану арматурну сталь періодичного профілю класів A-III і А-П по ГОСТ 5781-75. Для монтажної (розподільчої) арматури дозволяється використання гарячекатаної арматури класу A-I по ГОСТ 5781-75 або повсякденного арматурної гладкою дроту класу B-I по ГОСТ 6727-53 *.
При розрахунковій зимовій температурі нижче мінус 30 ° С арматурна сталь класу А-П марки ВСт5пс2 до використанню не дозволяється.
2.8. В як напружену арматуру завчасно напружених монолітно бетонних елементів слід переважно використовувати термічно зміцнену арматуру класів At-VI і At-V по; ГОСТ 10884-78.
Дозволяється також використовувати гарячекатану арматуру класів AV, A-IV по ГОСТ 5781-75 і термічно зміцнену арматуру класу At-IV по ГОСТ 10884-81) При розрахунковій зимовій температурі нижче мінус 30 ° С арматурна сталь класу А-IV марки 80С до використанню не дозволяється.
2.9. Анкерні тяги і закладні деталі повинні братися з прокатної смугової сталі класу С 38/23 (ГОСТ 380-71 *) марки ВСтЗкп2 при розрахунковій зимовій температурі до мінус 30 ° С включно та марки ВСтЗпсб при розрахунковій температурі від мінус 30 ° С до мінус 40 ° С. Для анкерних тяг рекомендується також сталь 1 ^ З Шевченка, 52/40 марки 10Г2С1 при розрахунковій зимовій температурі до мінус нох включно. Товщину смугової сталі необхідно приймати не менше б мм. Можливо також використання для анкерних тяг арматурної сталі А класу-III .
2.10. У збірних монолітно бетонних і бетонних елементах монтажні (підйомні) петлі зобов’язані проводиться з арматурної сталі класу A-I (марок ВСтЗсп2 і ВСтЗпс2) або зі сталі класу А-П 1 (марка ЮГТ). При розрахунковій зимовій температурі нижче -40 ° С використання для петель стали ВСтЗпс2 забороняється.
3. ТИПИ підпірних стін
3.1. Підпірні стіни по конструктивному рішенню діляться на важкі і особливо тонкостінні.
У масивних підпірних стінах їх стійкість на зсув при впливі горизонтального тиску грунту забезпечується як правило своєю вагою стіни.
У тонкостінних підпірних стінах їх стійкість забезпечується своєю вагою стіни і вагою грунту, залучаємо конструкцією стіни в роботу.
В основному, важкі підпірні стіни більш материалоемки я дуже складні в роботі в зведенні, ніж тонкостінні, і використовуються при відповідному техніко-економічному обгрунтуванні (наприклад, при спорудженні їх з тутешніх матеріалів, відсутності залізобетону збірного типу і т. Д.).
3.2. Важкі стіни можуть будуватися з бетону монолітного, збірних блоків з бетону, бутобетону і кладки з каменю. За формою поперечного перерізу важкі стіни можуть бути:
з 2-ма вертикальними гранями (рис. 1, а);

Подпорная стена и силы действующие

вертикальної лицьовій і похилій тильній гранню (рис. 1,6),
з похилою лицьовій і вертикальної тильній гранню (рис. 1, в),
з 2-ма похилими в сторону засипки гранями (рис. 1, г),
із ступінчастою тильній гранню,
з ламаної тильній гранню.

Подпорная стенка из бетона своими руками//Укрепление насыпи//Дренаж подпорной стенки

3.3. Стіни з похилими гранями (змінного перерізу, тоншають догори) менше материалоемки, ніж поверхні стін з 2-ма паралельними гранями.
Якщо є наявність похилій в сторону від засипки тильній грані в роботу підпірної стіни включається маса грунту, розміщеного над цією гранню. У стінках з 2-ма похилими в сторону засипки гранями інтенсивність горизонтального тиску грунту зменшується, але будівництво стін такого перетину вважається більш складним. Стіни із ступінчастою тильній гранню використовують в основному при спорудженні масивних стін із збірних блоків з бетону.
3.4. У цивільному та промисловому будівництві, в основному, використовуються тонкостінні підпірні стіни уголкового типу:
консольні (рис. 2, а),
з анкерними тягами (рис. 2, .б),
контрфорсні (рис. 2, б).
Примітка. Решта типів підпірних стін (ніздрюваті, шпунтові, з оболонок і ін.) В цьому Посібнику не розглядаються.
3.5. За способом виготовлення тонкостінні підпірні стіни можуть бути монолітними, збірними і збірно-монолітними.
3.6. Тонкостінні консольні стіни уголкового типу складаються з лицьових і фундаментних плит, жорстко між собою пов’язаних. У збірних стінах зовнішні і плити фундаменту виготовляються з готових елементів. У збірно-монолітних — зовнішня плита збірна, а фундаментна — монолітна.
У монолітних підпірних стінах жорсткість вузлового сполучення лицьових і фундаментних плит забезпечується відповідним розташуванням арматури.
У збірних і збірно-монолітних підпірних стінах жорсткість сполучення забезпечується пристроєм щілинного паза (рис. 3, а) або петлевого (рис. 3, б) стику.
3.7. У збірно-монолітних тонкостінних підпірних стінах зовнішня плита робиться збірної, а плита фундаменту (не вимагає риштовання і складної опалубки) — монолітної.
Збірно-монолітні підпірні стіни здійснюються тоді, коли розміри збірної плити підстави недостатні, і до неї прикріплюється додаткова монолітна анкерная плита (рис. 4).
3.8. Тонкостінні підпірні стіни з анкерними тягами складаються лицьових і фундаментних плит, скріплених гнучкими сталевими сірчаними тягами (зв’язками), які роблять в плитах додаткові опори, які полегшують їх роботу. З’єднання лицьових і фундаментних плит може бути шарнірним або жорстким.
3.9. Тонкостінні контрфорсні підпірні стіни складаються з трьох елементів: лицьової плити, жорсткого контрфорса і плити підстави. При цьому навантаження від лицьової плити повністю або частково подається на контрфорс.

Проектування підпірних стін

Підпірна стінка — спорудження, яке встановлюється для усунення руйнування грунту в укосах насипів або глибоких виїмок. Розрахунок підпірної стіни робиться фахівцями високої кваліфікації, так як від якості зробленої роботи залежить довговічність і надійність всієї конструкції яка будується.
Ці стіни стали широко поширені під час будівництва котлованів і траншей, огорож і протизсувних систем. Дане інженерна споруда популярно і потрібно при виконанні будівельних робіт, пов’язаних зі зведенням будинків за містом на місцевості, для якої властивий суттєвий перепад висоти. Це можуть бути пагорби, яри або круті схили.

Види і особливості конструкції

Будь-яка підпірна стінка собою являє конструкцію, зведену для усунення обвалення грунту на ділянках, де є істотні перепади рівня відміток, виконаних в процесі проектування і підготовки території.
Види підпірних стін Незвичайне рішення підпірної конструкції
Ці стіни бувають декоративні та укріплювальні. Залежно від складності встановленого завдання стінка може бути:

1. Монолітної, для спорудження якої застосовують бетон, бутовий камінь, цегла, буто- або композиційний матеріал з бетону і сталі.
2. Збірної, яка була зведена із залізобетонних конструкцій.

За власної конструкції монолітні поділяють на:

• консольні (уголкового профілю), в їх склад входять зовнішня і фундаментна плити;
• контрфорсні, для збільшення жорсткості яких застосовуються змонтовані поперек ребра або контрфорси.

Зручно застосовувати для будівництва конструкції цілі частини
Збірні діляться на:

• підпірні стіни уголкового профілю, зібрані на місці будівництва з секцій, зроблених з індивідуальних плит або блоків; Головна відмінність від монолітних полягає власне в застосуванні для збірки конструкції подібних секцій;
• заборчатиє, виконані у вигляді надійних стовпів, в прольоти між якими встановлюють плити.

Місцем монтажу конструкції і будівництва підпірної стіни послужить природне підставу, іншими словами скельний грунт, або створені тут же палі.
Основою самої різної конструкції вважається фундамент глибокого (глибина якого в 1,5 рази перевершує його ширину) або неглибокого залягання. Зробити стовпи, як і контрфорси, можна з ящиків, встановлених в кілька ярусів і заповнених піском або крупно фракційним щебенем.
Підбираючи висоту підпірної стіни, необхідно подивитися на величину існуючого перепаду:

• більше двадцяти метрів — високі споруди;
• від 10 до двадцяти метрів — середні;
• до десяти метрів — невисокі.

Важкі опори не перекинуться під вагою
Розрізняють підпірні стіни і в залежності від їх конструкції:

• важкі, що забезпечують стійкість рухомого грунту і запобігають перекидання під своєю вагою;
• анкерні найефективніші якщо є наявність великого перепаду;
• тонкостінні, відмінна риса яких полягає тому, що для даної категорії існує норма потенційного прогину під дією навантажень.

Крім того, має велике значення розмір підпірної стіни, який визначається в залежності від сили тиску грунту, свого ваги стіни, навантажень, які не виходять за межі призми руйнування.
види конструкцій
При спорудженні цієї конструкції беруть до уваги достаток грунту водою і наявність в ньому речовин, агресивних по відношенню до бетону.

Особливості застосовуваних матеріалів

Відповідно до керівництвом по зведенню підпірних стін і СНиП II-15-74 і II-91-77 для спорудження конструкцій з моноліту застосовується цемент марки М 150 і М 200, а для збірних — М 300 і М 400.
Підбираючи вироби з арматурної сталі, варто мати на увазі температурний рівень в зимовий час. У тих регіонах, де термометрний стовпчик опускається під час зими споді -30 ° Цельсія, застосування арматурної сталі марки А IV 80 C повністю забороняється.
Согластно ГОСТу 5781-82, існуючим на території РФ, армування підпірних стін виконується за допомогою стрижнів арматури А класу III і A II.
Анкерні тяги і заставні застосовують, підібравши відповідно до існуючого на території РФ ГОСТом 535-2005.
Для виробництва підйомних петель в армованих конструкціях застосовують арматурну сталь класу АI марки ВСт3сп2.

Підбір матеріалу для спорудження підпірних стін побудований на деяку специфіку грунтах і умов зовнішнього середовища.
Так для будівництва бутобетонних або стін з бетону в регіонах, для яких властиві сильні температурні зміни, рекомендовано підбирати бетонну марку в залежності від такої характеристик і як стійкість до морозів.
Але для будівництва монолітно бетонних підпірних конструкцій може бути застосований склад класу В 15 і вище.
Під час проектування армованих конструкцій, завчасно напружених, використовують бетон клас В 20, В 25, В 30, В 35. Що стосується цементно-піщаної підготовки, то тут знадобиться бетон класу В 3,5 і В 5. Слід вибрати бетонну марку, беручи до уваги подібні характеристики, як стійкість до морозів і влагонепроницаемость.
Чим нижче температура повітря, тим вище клас бетону по стійкості до морозів, а ось по вологонепроникності показник у багатьох випадках не нормується.
Готельного уваги заслуговує напружена арматура. У багатьох випадках це вироби, надійність яких збільшується в процесі обробки термічним способом, зроблені вони зі сталі класу АтIV або гарячекатаної сталі класу АV і AVI. Подробнеи про будівництво підпірних стін дивіться в даному відео:

Навантаження і розрахунок тиску

Один з найбільш ключових показників — показник надійності конструкції. Він приймається в залежності від групи станів. При першій — відповідає даним зазначеним у спеціальній таблиці, при другій — приймається як одиниця.
Навантаження на зведену конструкцію бувають:

1. Часті, в чисельність яких входять вага конкретно самої конструкції, грунту в засипці, насипного і в природному заляганні, тиск вод пролягають під землею, вага ЖД полотна і автомагістралі або пішохідного тротуару.
2. Тривалі — тиск від розташованих на що знаходиться поруч території і рівномірно розподілених вантажів або складованих матеріалів, тиск рухається транспорту як автомобільного, так і залізничного.
3. Нетривалі — тиск автомобільного транспорту, гусеничної техніки або автонавантажувачів.

Схема підпірної стінки
Проссчітать наскільки інтенсивним буде активне горизонтальний тиск можна, скориставшись формулою, при створенні якої взяті до важливо:

• свою вагу;
• глибина;
• береться до уваги показник зчеплення грунту по площині ковзання призми обвалення під різними кутами.

Так рівноцінна навантаження розраховується за формулою
, де то відповідає 2К, а К — клас навантаження. Його значення умовно приймається рівним 14, але в більшості випадків може бути знижено до 10.
, де? — ширина смуги, hб — товщина шару під підошвою шпали, зробленого для балансу. Вона дорівнює 0,75 м, а якщо така підошва не споруджена, то величина приймається як 0. Орієнтовний опис розрахунків дивіться в цій корисній відео:
Під час виконання розрахунку підпірних стін не беруть до уваги горизонтальні і поперечні навантаження, які з’являються на криволінійних ділянках шляху від відцентрових сил.

Будівельні роботи підпірних стін і розрахунки які для цього необхідні

Спосіб проведення будівельних робіт, їх особливості, застосовувана техніка та багато іншого має передбачатися заздалегідь. Підготовка котловану, його глибина і форма підстави розраховуються ще на етапі підготовки проекту. Залежно від якості ґрунту підбирають конструкцію підстави:

• фундамент на палях;
• піщано-щебенева подушка;
• метод монтажу в воду.

Траншейні роботи роблять за допомогою спеціальної техніки
Траншеї і котлован копають за допомогою важкої техніки для будівельних робіт. Це ковшові екскаватори, самохідні стрілові крани на гусеничному або колісному ходу, а часом досить ефективне застосування автонавантажувачів.
Зворотній підсипка неможлива без бульдозерів, здатних виконати потрібну роботу якісно і швидко. При виконанні зворотної засипки застосовують великоуламковий грунт, пісок, глинистий грунт.
Вони все схильні до гарної трамбування, завдяки якій не тільки рівняють поверхню, але і домагаються ущільнення грунту. Дана операція також проходить за допомогою техніки для будівельних робіт. При виконанні робіт будуть потрібні каток, вібратор або трамбувальні машини. Глину або торф у вигляді матеріалу для зворотного відсипання не застосовуються.
Будівництво підпірних стін на ділянці з ярами буде пов’язано з конкретними труднощами
Будівництво підпірної стіни на ділянці за містом пов’язано з конкретними труднощами, що з’являються з-за місця його розташування. Якщо наприклад будинок і ділянку знаходяться в яристі або горбистій місцевості, дуже і дуже важко планувати красива ділянка, правильно його оформивши.
Перш за все, потрібно подбати про зміцнення грунту, значить подумати про спорудження підпірних стін для майданчиків і доріжок, клумб і грядок, альтанок або території відпочинку з басейном.
У подібних умовах все роботу можна зробити своїми руками без залучення фахівців і важкої техніки для будівельних робіт. Потрібно дізнатися глибину залягання ґрунтових вод, отримати у геодезистів результати дослідження грунту і підібрати найкращу для такого випадку конструкцію.
Висота підпірної стіни, що зводиться самостійно, не повинна бути більше 1,5 м, що стосується товщини, то вона підкоряється від якості матеріалу який застосовується:

• камінь або бутобетон — 60 см;
• бетон — 40 см;
• композиційний матеріал з бетону і сталі — 10 см.

Великою популярністю користуються підпірні стіни, споруджені з каменів, покладених із спеціалізовані сітки з металу, і обладнані якісним і надійним посиленням. Виконання розрахунків без участі фахівців вимагає знання конкретних даних, що стосуються якості грунту і висоти підпірної стіни.
Співвідношення висоти конструкції і її товщини встановлюється у співвідношенні 4: 1, але стосується це тільки щільного суглинку. При середній щільності співвідношення складе 3: 1, при невисокому рівні щільності ґрунту — 2: 1. Подробнеи про те, як побудувати конструкцію на ділянці з сильним ухилом, дивіться в даному відео:
Користуючись формулами, можна особисто виконати всі розрахунки і визначити ширину підпірної стіни в поверхні фундаменту і в її верхній частині:
?г — нормативний вага грунту;
Н — висота підпірної стіни
? — показник, який залежить від величини кута внутрішнього тертя і встановлюється по спеціально складеним графіком.
Знаючи величини кутів зовнішнього і внутрішнього нахилу (С), ширину стіни в будь-якому перетині (b), висоту від поверхні грунту, його вага і потрібні коефіцієнти, скористаємося формулою,
завдяки якій можна проссчітать всі задані параметри майбутньої споруди.
Схема опорної стіни на ділянці
При правильному налаштуванні розрахунки зможуть допомогти усунути руйнування природних або створених штучно насипів і ярів, красиво оформити двір, правильно застосувавши навіть ті земельні ділянки, на яких здавалося неможливим розташувати ділянки з декоративними рослинами і клумби, створити неповторне за власним дизайном огорожу.