Підпірні стінки. Сучасні конструкції підпірних стінок

5 січ. 2017

В даний час крім традиційних конструкцій підпірних стін, все частіше застосовуються інноваційні розробки дозволяють підвищити надійність конструкцій, спростити технології і скоротити витрати на їх будівництво.

Розглянемо деякі з них.

Габіони.

Габіонів, це гравітаційне (забезпечує стійкість на грунті за рахунок власної маси) споруда представляє собою просторову прямокутну або циліндричну форму, що складається з міцної металевої сітки заповненої природним каменем.

Основні типи габіонних конструкцій включають:

габион коробчатий;
габион з діафрагмами;
габион матрацний;
циліндричні габіони (мішки).

Примітка: У всіх типах габіонів застосовується сітка подвійного кручення діаметром 2,7 і 3 мм з цинковим або гальфановым покриттям, заповнена природним каменем (щебенем, галькою, камінням тощо). Сітка складається з шестигранних комірок 10х12, 8х10, 6х8 або 5х7 див. В агресивних середовищах додатково використовується полімерне (ПВХ) покриття сітки. Подвійне кручення дротяної сітки забезпечує цілісність, міцність і рівномірність розподілу навантажень, запобігає розкручування дроту в разі розриву сітки. Дріт для габіонів, а так само сітка з неї повинна відповідати ГОСТ Р 51285-99 «Сітки дротяні кручені з шестикутними осередками для габіонних конструкцій»

Габіони знаходять широке застосування для облаштування територій приватної заміської забудови – зведення підпірних стінок, укріплення берегів водойм, водотоків та інших робіт з інженерного захисту та ландшафтного оформлення територій.

Габіони коробчаті.

Габіонів – прямокутна просторова коробчата конструкція, що складається з металевої сітки заповнюється природним каменем (щебенем, галькою, камінням тощо).

Блок коробчатого габіону.

Габіони (блоки) пов'язують між собою дротом, в результаті чого виходить гнучка підпірна стіна. Така стіна вигідно відрізняються від аналогів з бетону, залізобетону і дозволяє раціонально вирішити ряд інженерних і ландшафтних завдань:

не потрібно спеціального підстави і фундаменту;
зводяться швидко і в будь-який час року;
дренаж здійснюється за рахунок пористості блоку, конструкція вільно пропускає через себе воду;
здатність сприймати раптові і локалізовані навантаження викликані великими опадами або прогибами ґрунту за рахунок гнучкості всієї споруди. При цьому руйнування самої габіонної структури не відбувається;
зростання ефективності габіонних конструкцій з часом, так як відбувається заповнення пустот габіонів грунтом, на якому проростає рослинність, кореневою системою скріплюючи кам'яну засипку;
легко монтуються у важкодоступних для будівельної техніки місцях;
зберігаються корисні площі для посадок;
габионные конструкції не перешкоджають росту рослинності і зливаються з навколишнім середовищем. З часом вони представляють собою природні зелені блоки, що прикрашає ландшафт.

Монтаж габіонів здійснюється в послідовності робіт:

встановлення контейнера з металевої сітки на підготовлену основу (досить простого горизонтального вирівнювання поверхні);
зв'язка габіонів між собою в'язальним оцинкованої дротом;
укладання каменю, типу плитняка, акуратно вздовж лицьової сторони контейнера. Засипка іншого об'єму щебенем, галькою, бруківкою і т. д. (до 90% всього обсягу).

Примітка: З часом вільний об'єм заповнюється частинками грунту і відбувається повна консолідація габионного споруди, після чого воно набуває максимальну стійкість і може служити необмежений час.

установка контейнерів, зразок стінки з кубиків, до необхідної висоти і довжини стінки. Кріплення контейнерів між собою оцинкованої дротом. Заповнення їх каменем;
остаточна зв'язка дротом всіх складові елементи конструкції.

Примітка: З внутрішньої сторони габіону (з боку засипного ґрунту) може бути встановлений геотекстильний фільтр (термічно скріплений геотекстиль), замість традиційних піщано-гравійних фільтрів.

Матеріал - оцинкована дріт 2,7/3,0 мм або дріт з ПВХ покриттям 3,7/4,4 мм.

Приклади підпірних стінок з коробчатих габіонів.

Приклад монтажу підпірної стінки з габіонів.

Габіони з діафрагмами.

Габіони з діафрагмами відрізняються від коробчатих габіонів геометричними розмірами. Вони являють собою плоскі сітчасті конструкції у формі паралелепіпеда висотою 0,5 м і з великою площею поверхні підстави. Внутрішній об'єм розділений на секції (1 м по довжині) за допомогою сітчастих діафрагм.

Габіони застосовуються на підставі підпірних стінок з коробчатих габіонів, а також в ландшафтних роботах. При цьому вони виконують функції захисного фартуха, оберігає основу конструкції від розмиву.

Матрацні габіони.

Матраци - прямокутні конструкції великої площі і малої висоти, як правило, від 17 до 50 див. Назву "матраци" (матраци) отримали з-за малого відношення висоти до довжини і ширини.

Для міцності матраци великої довжини також розділені всередині поперечними діафрагмами (через 1 м) для забезпечення жорсткості сітчастої конструкції. Заповнюються камінням, утворюючи монолітну конструкцію.

Матрацні габіони.

Матраци використовуються в якості підстави для підпірних стінок з коробчатих габіонів, оберігають основу конструкції від розмиву, захищають і стабілізують грунт від ерозії.

Циліндричні габіони (мішки).

Конструкції циліндричної форми з металевої сітки, заповнюються природним каменем. Для міцності короби великої довжини розділені всередині поперечними діафрагмами. Циліндричні габіони незамінні при зведенні підпірних стінок біля водойм у якості підводних фундаментів.

Розміри циліндричних габіонів.

Діаметр дроту 2,7-3,0 мм

Циліндричний габіонів.

Укладання циліндричних габіонів.

Ідея циліндричних габіонів може також використовуватися для декоративного оформлення ділянки.

Приклади циліндричних габіонів як декоративних елементів.

Підпірні стінки з армованого ґрунту геотекстилем.

Розроблена і застосовується технологія зведення підпірної стінки з грунту, армованого синтетичними матеріалами. Для зовнішнього облицювання і армування стінки застосовуються полотнища геотекстилю. Технологія зведення стінки укладається в наступній послідовності робіт:

для зведення шару стінки встановлюється опалубка з сталевих кутових елементів і дерев'яних стійок висотою, що перевищує товщину шару грунту. Крок елементів опалубки становить 1,5 м (рис.а);
після установки опалубки поверх неї і нижнього ущільненого шару грунту укладається полотнища геотекстилю довжиною, визначеної розрахунком (рис. б);
вільний зовнішній край геотекстилю перекидається поверх опалубки назовні. Потім укладається шар насипного грунту (приблизно на 1,2 м по ширині стінки) і ретельно утрамбовується;
відвертається вільний край геотекстилю укладається поверх утрамбованого грунту (5 в, г). Потім підсипається і ущільнюється інша частина шару грунту. Укладання чергового шару виробляють з нахилом 2% (рис. д) по ширині споруди для забезпечення його стійкості;
потім опалубка знімається і переноситься наверх укладеного шару (рис. е). Основне призначення опалубки полягає в забезпеченні при трамбуванні щільного заповнення кутів зовнішнього облицювання грунтом.

Для захисту геотекстильної зовнішнього облицювання на основі поліпропілену від дії ультрафіолетових променів, на неї можна нанести шар торкретбетону, бітумне покриття або облицювати деревиною, засипати грунтом з зовнішнім озелененням.

Технологія зведення підпірної стіни з грунту, армованого геотекстилем: а - установка опалубки, б - укладання геотекстилю, в - часткова укладання та ущільнення грунту, р - накриття грунту вільним краєм геотекстилю, д - укладання і ущільнення решті частини шару ґрунту, е - перенесення опалубки для укладання наступного шару грунту. 1 - зовнішня облицювання, 2 - насипний грунт, 3 - армуючі полотнища геотекстилю, 4 - сталевий куточок. 5 - дерев'яна стійка.

Підпірна стінка з армованого ґрунту геотекстилем.

Фізико-механічними характеристиками геотекстилю повинні відповідати навантажень, що діють на стінку. Спектр марок геотекстилю досить широкий як вітчизняного виробництва, так і імпортного.

Підпірні стінки, що зводяться за цією технологією, володіють необхідною міцністю, економічні при будівництві і досить довговічні.

Підпірні стінки з грунту армовані георешеткой.

Добре зарекомендували себе в експлуатації підпірні стінки, що зводяться з армованого ґрунту георешетками в поєднанні з геотекстилем. Такі стінки максимально пристосовані до нерівномірним опадів, компенсують температурні і усадкові напруги.

Георешітка - армуючий геотехнічний матеріал. Являє собою комплект листових смуг, товщиною від 1,35 мм до 1,8 мм і висотою від 50 до 200 мм. Листові смуги з'єднані швами між собою на всю глибину, утворюючи осередки георешітки. Глибина і розміри осередків підбираються в залежності від розрахункових критеріїв навантаження і структури матеріалів-наповнювачів.

У розгорнутому вигляді георешітка утворює комірчасту конструкцію, яку заповнюють мінеральним заповнювачем. Секції георешоток володіють високими фізико-механічними характеристиками і витримують температурні умови всіх кліматичних зон.

Георешітка.

Секції георешіток, виготовляються з міцних і в той же час гнучких поліетиленових стрічок, що дозволяє зводити підпірні стінки різної конфігурації, в місцевості з будь-яким рельєфом. Крутизна укрепляемого схилу не обмежена і може бути вертикальною.

Підпірна стінка являє собою багатошарову ярусний конструкцію з розташуванням георешоток одна над іншою. При цьому георешітки укладаються з горизонтальним зрушенням один щодо одного або без зсуву. Георешітки заповнюються піщаним грунтом з додаванням кам'яних матеріалів і перекриваються полотнищами геотекстилю.

Для заповнення комірок георешітки можливо використовувати місцеві грунти з урахуванням, що матеріал засипки повинен володіти хорошими дренірующіе властивостями.

Крайні, вільні клітинки (при зсуві ярусів), заповнюються рослинним грунтом з подальшим висівом насіння трав. Проросла трава додатково зміцнить поверхню підпірної стіни і прикрасить загальний ландшафт.

Ґрунтова підпірна стінка армована георешотками.

Основні переваги таких підпірних стінок:

- підвищення (або забезпечення) надійності і довговічності конструкції;

- зниження матеріаломісткості;

- зменшення вартості споруд;

- підвищення технологічності, якості виробництва робіт

Технологія монтажу георешітки практично для всіх типів зміцнення грунтів (конусів та укосів земляного полотна і супутніх грунтових споруд) включає наступні операції:

- підготовку похилій або вертикальної поверхні шляхом її планування, ущільнення або монтажу;

- пристрій додаткових елементів у вигляді укладання геотекстилю;

- розкладка секцій георешітки та їх стикування між собою скобами за допомогою степлера;

- кріплення георешітки до грунту металевими або пластиковими анкерами, для забезпечення поздовжньої і поперечної стійкості;

- заповнення об'ємних осередків різними матеріалами (грунт, щебінь). Посів рослинності в осередку (при горизонтальному зсуві), наприклад методом гідропосіву.

Монтаж георешоток не вимагає високої кваліфікації і виконується вручну.

Підпірні стінки з відпрацьованих автомобільних шин.

У практику входить нова технологія будівництва підпірних стін з відпрацьованих автомобільних шин. При цьому підпірні стіни виходять досить міцні, щоб утримувати великі маси ґрунту від сповзання по схилу. Вартість таких стін у порівнянні з традиційними методами значно нижче, скорочується час на будівництво.

Аналіз ефективності підпірної стінки з зношених шин показав їх економічність: в 10 разів дешевше і в 9 разів менш трудомісткі, ніж стінка з армованого ґрунту і на третину дешевше традиційних бетонних підпірних стінок.

При будівництві таких підпірних стінок використовуються варіанти:

Покриття збирається з автомобільних покришок, розташованих ступінчасто по укосу і насаджених на вертикально встановлені палі. Покришки кріпляться до палям наступним чином. Насаджені на палі нижні покришки одним краєм внутрішнього діаметра з боку укосу впираються в палі, а покришки верхніх рядів своїм протилежним краєм внутрішнього діаметра прикріплені до паль за допомогою гнучких хомутів. Проміжні покришки вільно насаджені на палі, скріплені між собою, а з верхніми і нижніми покришками з'єднані за допомогою розташованого в їх порожнинах заповнювача (кругляка).
Підпірна стінка з зношених автомобільних шин: а - зміцнення нижнього і верхнього укосів автомобільними покришками; б - поперечний переріз покриття - схема з'єднання стійок з покришками; в - з'єднання покришок хомутами. 1-автомобільна покришка; 2 - анкерні палі; 3-хомут; 4-кругляки; 5-огородження тераси.

В якості кріпильних матеріалів (хомутів) для модулів з шин застосовують кріплення у вигляді смуг виготовлених з конвеєрної стрічки, скріпленої болтами.
З одного, двох і більше рядів шин формують колони. Для стійкості по центру колон забивають анкерні палі. Потім шини заповнюють (трамбування) місцевим грунтом. В рядах шини кріпляться хомутами.
Підпірна стінка: 1 - колона з покришок ; 2 – анкерна паля.
Виконують стіна з шин з одного вирізаною бічною стінкою. У нижній ряд трамбується (до верху) грунт. На цей ряд укладається міцний листовий матеріал, для виключення просипки грунту з ряду шин знаходяться вище. Наступні ряди шин укладаються у вигляді цегляної кладки (в перев'язь). Їх порожнини також заповнюють грунтом. З зовнішньої сторони стінки забиваються анкерні палі (штирі) для упору нижнього ряду та запобігання горизонтального зміщення стінки.
Шини кріпляться між собою як в ряду і між рядами з допомогою пластикової дроту або пропіленових канатиків.
Нижній ряд підпірної стінки з шин
Кріплення шин пропиленовыми канатика.

Чим важче грунт заповнення, тим стійкіше підпірна стінка. Частота (крок) кріплення шин між собою визначається в залежності від геометричних параметрів підпірної стінки.
Приклади підпірних стінок з шин
Підпірні стінки з металевої сітки.

Розроблена і застосовується спрощена конструкція підпірних стін виконуваних з металевої сітки.

Власне підпірна стінка являє собою заглиблені в грунт металеві труби з нахилом у бік схилу, до яких за допомогою металевого дроту кріпиться високоміцна металева сітка з антикорозійним покриттям. Між сіткою і утримуваним грунтом засипається гравій, фракционностью більше розміру осередку.

Конструкція такої стінки добре видно на приведених фото.
Приклади підпірних стін з металевої сітки
Вище наведено лише невелика частина прикладів зведення підпірних стін за новими технологіями. Зараз будівельна індустрія пропонує широкий вибір інноваційних технологій зі зведення підпірних стін.

Викладений матеріал зі зведення підпірних стін в умовах заміського будівництва спрямований на допомогу забудовнику при виконанні цих робіт своїми силами або, якщо будівництво виконує підрядна організація, здійснювати грамотний контроль будівництва.