Построить подпорную стенку из камня. Руководство по созданию подпорной стенки из натурального камня

Подпорная стенка — это строительное сооружение, которое удерживает грунтовую массу от обрушения при перепадах планировочных отметок. Высокая ответственность таких конструкций обусловлена большими нагрузками земляных масс и требует знания технологии их возведения. Предлагаемый вариант бетонной подпорной стенки поможет сделать её правильно.

Разновидности подпорных стенок

Подпорную стенку сооружают в случаях, когда откос грунта или насыпи превышает предельную величину. Они подразделяются по высоте, конструкции и материалу.

По высоте:

• низкие - перепад планировочных отметок менее 10 м;
• средние - перепад составляет от 10 до 20 м;
• высокие - при перепаде высот более 20 м.

По конструкции:

• массивные;
• тонкостенные;
• анкерные.

1. Гибкая подпорка с анкерным прекплением. 2. Массивные подпорные стенки: а — с вертикальными гранями; b — с вертикальной лицевой и наклонной тыльной гранью; c — с наклонной лицевой и вертикальной тыльной гранью; d — с двумя наклонными в сторону насыпи гранями; e — со ступенчатой тыльной гранью; f — с ломаной тыльной гранью. 3. Тонкостенные подпорные стенки: a — уголковая консольная; b — уголковая консольная с зубом; c — уголковая контрфорсная; d — уголковая с анкерными тягами

По материалу:

• железобетонные;
• бетонные;
• кирпичные;
• каменные;
• деревянные;

Кирпичная подпорная стенка

Каменная подпорная стенка

Деревянная подпорная стенка

Габионная подпорная стенка

Массивные подпорные стенки обеспечивают устойчивость от сдвига и опрокидывания собственным весом. В тонкостенных кроме собственного веса учитывается вес грунта, который включается в работу в соответствии с конструкцией стенки.

Подпорные стенки бывают монолитными, сборными и сборно-монолитными. Конструктивно тонкостенные подпорные сооружения по форме подразделяются на:

• уголковые консольные;
• уголковые анкерные;
• контрфорсные.

Анкерные подпорные стенки применяются при высоких перепадах планировочных отметок. Каждый грунт имеет свои физико-механические свойства. Например, если для него существует понятие призма обрушения, то анкерная плита должна располагаться за её пределами.

Гибкие подпорные конструкции могу иметь небольшой прогиб и смещение, которые ограничиваются нормами. Если в основании подпорного сооружения имеются слабые грунты, применяются для стенок свайные фундаменты.

Размеры подпорных стенок принимаются в ходе расчёта, в котором учитывается:

• вес стенки;
• давление грунта;
• нагрузки, находящиеся в пределах призмы обрушения;
• нагрузки на лицевую часть стенки и другие возможные силы, возникающие в каждом конкретном случае.

Подпорная конструкция рассчитывается на несущую способность грунта и самой стенки, устойчивость против сдвига. Для сложных условий строительства расчёт учитывает все дополнительные нагрузки.

В случае водонасыщенных грунтов делается дренаж . При этом уменьшается нагрузка от грунта на стенку. Иногда грунт содержит агрессивные составляющие по отношению к бетону или металлу. В этом случае возведение сооружения делается с учётом защиты конструкций от коррозии.

Высота подпорной стенки напрямую зависит от высоты перепада планировки. Для массивных сооружений размер подошвы можно принять 0,5-0,7 высоты стенки. Наименьший размер сечений стен допускается для:

• бутобетонных — 600 мм;
• бетонных — 400 мм;
• железобетонных — 100 мм.

При определении глубины заложения подпорных стенок учитываются все требования, как к фундаментам, но не менее 600 мм для нескальных грунтов и 300 мм для скальных.

Бетонная подпорная стенка своими руками

Выбор материала подпорной стенки зависит от:

• назначения конструкции;
• высоты перепада планировочных отметок;
• физико-механических свойств грунта;
• присутствия грунтовых вод;
• дизайнерского решения конструкции.

Так, например, в условиях непостоянного водонасыщения грунта для температур от -20 до -40 °С марка по морозостойкости допускается не менее F50. Из бетона выполняются подпорные стенки массивного вида, так как тонкие подвергаются нагрузки на изгиб, а бетон может работать только на сжатие.

Расчёт массивной подпорной стенки из бетона

Каждый грунт имеет показатель — плоскость естественного откоса. Она образуется за счёт сил трения частиц грунта и характеризуется углом внутреннего трения — φ. В природе такие плоскости можно встретить на естественных склонах или насыпях.

Если угол откоса, который необходим в строительстве для какого-либо сооружения, превышает угол внутреннего трения, то делается удерживающее сооружение для грунта — подпорная стенка. Она должна удержать грунт, находящийся над плоскостью естественного откоса.

Размеры подпорной стенки подбираются в результате расчёта на прочность и устойчивость. Для этого определяется величина давления грунта на конструкцию — Е.

Для расчёта используют теорию сыпучих тел, согласно которой под собственным весом (G) грунт стремиться вниз по плоскости сползания ВС и давит на подпорную стенку (E). S -давление грунта на плоскость сползания. В данном случае призма АВС предполагается как твёрдое тело с весом G, который должны уравновесить силы S и E.

Величина Е рассчитывается по формуле:

• γ г — объёмный вес грунта (нормативный);
• Н — высота подпорной стенки;
• µ — коэффициент, который зависит от φ, α, β, φ 0 .

Рассмотрим простой вариант — подпорная стенка из бетона прямоугольного сечения. Для предварительного подбора сечения подпорной стенки можно использовать формулу:

• b — ширина стенки в любом сечении;
• Н — высота сечения от поверхности грунта;
• С 1 , С 2 — коэффициенты, которые зависят от углов наклона наружной и внутренней поверхности подпорной стенки. Для рассматриваемого случая прямоугольно сечения их значение равно нулю;
• γ г и γ к — объёмный вес грунта и материала стенки;
• µ — коэффициент, который можно принять по графику.

Для примера возьмём грунт φ = 35° с объёмным весом 1,6 т/м 3 , объёмный вес бетона — 2,2 т/м 3 . Глубину заложения фундамента примем 1,3 м. В случае прямоугольного сечения С 1 = С 2 = 0.

Н = 4,2 м; µ = 0,271 — по графику.

Подставив все данные в формулу, получаем:

Принимаем толщину стенки надземной части — 1,65 м. По этой же формуле находим ширину стенки по подошве фундамента.

1,2 — коэффициент надёжности для фундамента.

Подпорную стенку принимаем с предварительными размерами согласно расчёту сечением 1,65х2,54 м из бетона класса В15.

Последовательность работ

Перед устройством монолитной бетонной стенки под её подошву устраивают бетонную подготовку. Толщина её составляет 100 мм. По всему периметру подготовка должна быть шире стенки на 150 мм. Класс бетона не менее В5.

Опалубка

Опалубку для подпорной стенки монтируют из обрезной доски лиственных (берёза, бук, липа, ольха) и хвойных (ель, сосна) пород. Используются доски шириной не более 15 см. Влажность дерева для опалубки допускается не более 25%. Все деревянные элементы пропитываются антисептиками .

Из досок сколачиваются щиты, которые поддерживаются подкосами или распорками через 70-100 см. Можно также использовать и инвентарную опалубку. Для этого габариты подпорной стенки подбираются в соответствии с её размерами.

Изготовления бетонной смеси

Бетонную смесь для класса В15 (М200) готовят в пропорции — цемент:песок:щебень (гравий):

• 1:3:4,75 (по весу);
• 1:2,25:4,1 (по объёму).

На 1 м 3 бетона берётся 155 л воды и 250 кг цемента М400. Для приготовления смеси используется бетономешалка.

Укладка бетона

Перед началом бетонирования проводится проверка правильности формы и установки опалубки. Далее внутренняя поверхность опалубки очищается от грязи и мусора. Деревянные элементы за час перед бетонированием смачиваются водой.

Уплотнение бетонной смеси

Укладка бетонной смеси производится слоями 20-30 см. Каждый слой обязательно уплотняется ручными трамбовками или глубинным вибратором . Наилучшие условия для твердения бетона создаются при беспрерывном бетонировании всей конструкции.

Небольшой перерыв в работе, когда бетон находится в начальной стадии твердения и имеет определённую подвижность, не повлияет на прочность всей конструкции. В этом случае можно продолжать бетонные работы без дополнительных мероприятий.

Если бетон уже теряет свою подвижность и набирает прочность, необходимо поверхность ранее уложенного бетона очистить от цементной плёнки, сделать насечки и желательно продуть сжатым воздухом. Далее настилается тонкий слой раствора составом цемент:песок как и у бетона. Затем производится укладка бетона в обычном порядке.

Уход за бетоном

Летом в сухую жаркую погоду поверхность бетона защищают от перегрева и ветра. Для этого её покрывают мокрыми опилками, рогожкой или полиэтиленовой плёнкой.

Чтобы избежать быстрого высыхания поверхности, производится полив бетона в течение недели. При температуре более 15 ºС бетон поливают через каждые три часа в течение первых трёх дней, далее не менее трёх раз в сутки.

В холодную погоду при температуре менее 5 ºС поверхность твердеющего бетона укрывают теплоизоляционными материалами.

Распалубовка

Для подпорных стенок снятие опалубки возможно только при наборе бетоном 100% прочности. Простейший способ определить возможность распалубки — это простукивание готового бетона молотком. При наборе достаточной прочности конструкция издаёт звонкий звук.

После снятия опалубки обратную засыпку выполняют песком, гравием или щебнем с послойной утрамбовкой.

Если в длину подпорная стенка превышает 10 м, необходимо устройство температурно-осадочного шва. Его делают на всю высоту конструкции. Неоднородные грунт под подошвой сооружения может создавать напряжение в стенке и поэтому температурный шов делается в местах разделения грунтов с различными свойствами. В швы устанавливается просмолённые доски толщиной не менее 3 см.

Поверхность подпорной стенки, соприкасающуюся с грунтом, необходимо защищать окрасочной гидроизоляцией, мастиками или битумными растворами.

К сожалению, далеко не каждое землевладение представляет собой ровную местность, удобную для использования. Встречается много территорий, имеющих неровности рельефа. Довольно часто их хозяева сталкиваются с проблемой укрепления склонов. Решению данного вопроса способствует устройство таких ландшафтных конструкций, как подпорные стенки.

Особенности понятия

Подпорная стенка – это искусственно созданный элемент ландшафта, предназначенный для поддерживания масс грунта и предотвращения их осыпания.

Стенки возводят в тех местах, которые хотят защитить от сползания и вымывания. Также они могут быть устроены и на ровной местности – в этом случае на них возлагают декоративную задачу. Кроме того, их можно использовать для зонирования территории.

Как показано на фото подпорной стенки на участке, её основные составляющие части – это фундамент, наземная часть или тело и дренажная система.

Подпорные конструкции высотой до 1 м можно возвести своими руками, всё, что выше требует проведения вычислений и привлечения специалистов. Необходимые расчёты подпорных стенок могут провести лишь профессиональные инженеры-конструкторы. Ни в коем случае не стоит пытаться высчитать что-то самим – это очень рискованно.

Каменные и кирпичные подпорные стенки

Подпорные стенки из камня, отличаются эффектным внешним видом, а сооружения из гранита, базальта и сиенита – ещё и долгим сроком службы.

Конечно, подобные конструкции можно построить с использованием известняка или песчаника, но они будут менее долговечны. Зато, обрастая мхом и лишайником, они создадут неповторимый колорит на дачном участке.

Небольшой откос может защитить низкая стена, выложенная плоским колотым камнем. Отдельно стоит отметить кирпичные конструкции. Они сохраняют свой первоначальный внешний вид в течение долгих лет.

Для строительства подпорных стенок применяют как клинкерный, так и обыкновенный кирпич. Чтобы повысить их долговечность, стенки со стороны откоса необходимо обложить изоляционным материалом.

Строим подпорную стенку. Нюансы

Как сделать подпорную стенку? Самый простой вариант – возвести сооружение из камня. Причём он может быть как искусственного, так и природного происхождения.

Каждый элемент возводимой конструкции необходимо выбирать таким образом, чтобы все они составляли единую композицию. Крупные камни обычно размещают в углах и в нижнем ряду.

Чтобы конструкция была стабильной, вертикальные швы должны располагаться вразбежку. Минимально допустимая толщина стены – 0,3 метра.

Но чаще всего данный параметр определяют, как 1/5 часть от её высоты. Если вы выбрали кирпич, уже бывший в употреблении, то хотя он и не прослужит долго, но будет смотреться довольно эффектно.

Материалы для возведения подпорных конструкций

Для надёжного сдерживания почвы уместно сделать бетонную подпорную стенку своими руками. Только не забудьте её армировать и оставить дренажные отверстия. Помните и об устройстве дилатационных швов. Их нужно делать через каждые пару метров.

Если конструкция выложена сухим методом, то для заполнения щелей можно использовать грунт, в который будет уместно высадить горные растения. Так можно получить оригинальный декор дачного ландшафта.

Стенка может быть возведена и из готовых бетонных блоков. Великолепно сочетаются с садовой архитектурой подпорные конструкции из дерева.

Долговечным вариантом являются стены из шпал. Достаточно необычно смотрятся подпорные стенки из досок, выложенных горизонтальными рядами. Неплохо выглядят и конструкции из кругляка. Перед использованием древесину обрабатывают специальными антисептическими составами и обшивают с внутренней стороны гидроизоляцией

Если все элементы подобрать с особой тщательностью, а швы выполнить максимально аккуратно, то, как конечный результат, вы получите настоящее произведение ландшафтного искусства.

Дизайн подпорных стенок может быть различным. Всё зависит от того, насколько развита ваша фантазия и воображение, а также от финансовых возможностей. Поэтому не бойтесь экспериментировать, изучите предварительно всю возможную информацию о подпорных сооружениях и придумайте на её основе что-то своё.

Фото подпорной стенки

Были рассмотрены сферы применения и виды подпорных стен. В этой статье разберем устройство основных конструктивных элементов подпорной стенки, а также условия при которых возможно самостоятельно строить подпорные стенки.

Условия для самостоятельного строительства подпорных стенок. Основные конструктивные элементы стенок

Подпорные стенки своими руками можно возводить на устойчивых грунтах (глины, суглинки, супеси, галька, щебень, гравий и т.д.), минимальной глубине залегания грунтовых вод на уровне 1-1,5 м от поверхности, а максимальная глубина промерзания до 1,5 м.

Принципиальная схема и основные элементы конструкции подпорной стенки

1 - водоотвод; 2 - дренаж; 3 - фундамент; 4 - тело.

Общие рекомендации и важные моменты для всех типов подпорных стен

• Чаще всего на приусадебных участках строят подпорные стенки высотой от 30 см до 2 м. Когда уступы (террасы) небольшие (по высоте до 1,4 м и ширине до 4 м), делают стенки высотой 1,2-1,4 м (оптимальная высота стенки). Их можно построить самостоятельно без специальных расчетов. Если же высота стенки превышает 1,5 м, для выбора ее конструктивного решения и параметров (толщины, длины, высоты, формы, материала) нужно приглашать специалиста.
• Рекомендуемая толщина подпорной стенки должна быть не менее: для каменной кладки и бутобетонной 0,6 м; для бетонной кладки 0,4 м; для железобетона 0,1 м.

• Подпорная стенка из бетона, камня или кирпича при высоте более 30 см должна иметь фундамент. Он может быть разной толщины и глубины, в зависимости от конструкции стенки и грунта, на котором она возводится. При высоте стенок менее 30 см фундамент практически не нужен. Они возводятся с заглублением в грунт. Для предотвращения отрицательного влияния вспучивания грунта на стенку зимой, необходима тщательная песчано-гравийная подготовка основания стенки. Подготовка может достигать толщины 40-60 см. Величины глубины заложения фундаментов:
  • при высоте стенки от 30 до 80 см фундамент закладывают глубиной от 15 до 30 см;
  • при высоте стенки от 80 до 150 см - глубиной от 30 до 50 см;
  • при большей высоте, до 200 см - глубиной до 60 - 70 см.
  • если высота стенки превышает 2 м, то необходимо усиление фундамента с помощью арматуры. Фундамент можно выполнять из бетона, а также гравия, щебня, песка при уплотнении их тяжелой глиной или скрепленные цементным раствором. Если грунт подвижный, близко залегают грунтовые воды (1,0-1,5 м от поверхности грунта), большой перепад высот (более 1,5 м), то подпорные стенки должны заглубляться с расчетом в 1,5 раза больше ее ширины.
• Целесообразно, чтобы стенка (от ее общей высоты) минимально была заглублена на 1/3, а 2/3 находилось над поверхностью грунта. Это позволит с достаточной уверенностью обеспечить устойчивость стенок;
• Зная высоту стены, можно определить ее ширину. На прочных глинистых почвах толщина основания стены должна составлять 1/4 ее высоты. На среднерыхлых - 1/3 высоты. На рыхлых песчаных или на влажных почвах - 1/2 высоты. Обычно подпорная стенка сужается кверху, образуя "корону" (верхняя часть подпорной стенки). Например, толщина короны у каменной стены рекомендуется в пределах 30 - 50 см.
• При строительстве стенок необходимо учитывать, что их криволинейные или ломаные конфигурации обладают большей жесткостью и выдерживают большую нагрузку. Это связано с тем, что выполняя ломанную или скругленную линию стены, уменьшается длина пролета и соответственно нагрузка на стену. При этом они смотрятся более привлекательно и эстетичней.
• За подпорной стенкой скапливается вода, которая оказывает гидростатического давления на конструкцию, что снижает прочность и устойчивость конструкции. Поэтому, независимо от материала, высоты и формы стены, для предупреждения застойного переувлажнения почвы вдоль внутренней стороны стенки во всех случаях необходима организация дренажа и водоотвода. Также в зависимости от конструкции стенки применяется гидроизоляция ее внутренней стороны (см. ниже).

Дренаж подпорной стенки

• Дренаж может быть продольный, поперечный или комбинированный - продольно-поперечный.
• При поперечном дренаже в толще стены оставляют отверстия диаметром до 10 см или встраивают трубки диаметром 5 см с уклоном, чтобы вода уходила за пределы террасы в близлежащий водоприемник. Также можно в 1-3 рядах кирпичной или каменной кладки оставлять незацементированным один вертикальный шов. Шаг установки дренирующих труб (отверстий) рекомендуется -1,0 м.
• При продольном дренаже вдоль стенки на уровне фундамента укладывается дренажная гофрированная труба, завернутая в геотекстильный материал. При ее отсутствии также применяются керамические или асбоцементные трубы диаметром 100-150 мм с перфорацией.

Схема продольного дренажа стенки

1 - тело стенки из бетона; 2 - бетонный фундамент; 3 - дрена; 4 - щебень; 5 - геотекстиль; 6 - песок; 7 - грунт.

Схема поперечного дренажа стенки

1- щебень; 2 - тело стенки из бетона; 3 - дренажная трубка.

Вода впитывается геотекстильным материалом, затем попадает через отверстия в трубу и отводится за пределы террасы. В обоих вариантах, между стенкой и грунтом укладывают дренирующий слой в виде фракционных материалов (гравий, галька, битый кирпич и т.д.) или крупнозернистый песок толщиной 70-100 мм. Слой устраивают одновременно с подсыпкой грунта. Несмотря на то, что, например гравий, создает значительное давление на стенку, он служит дополнительным дренирующим слоем, хорошо пропускающим воду к водосточным отверстиям.

В качестве полноценной замены фракционным материалам применяют дренажные полотна (дренажный объемный геотекстиль, дорнит, и др.).

Схема работы продольного дренажа

Примечание: Дренажные гофрированные трубы применяются при осушении земель в дорожном строительстве, в коммунальном и подсобном хозяйствах. Они изготовлены из полиэтилена низкого давления (ПНД). Префильтр препятствует проникновению в трубу частиц песка или грунта и предохраняет систему от заиливания. Хорошо гнутся. Соединяются друг с другом муфтами.

Образец гофрированной дренажной трубы

Образец гофрированной дренажной трубы с фильтром

Соединительные элементы гофрированной дренажной трубы

Заполнение пространства за подпорной стенкой

После того как стенка сложена и простояла несколько дней, следует заполнить пространство между ней и склоном сначала дренирующими грунтами - песчаными или крупнообломочными. Можно использовать битый кирпич, куски бетона и т.д. образовав дренирующий слой. Затем, послойно, толщиной 20-40 см засыпается ранее вынутый грунт и трамбуется. Желательно чтобы это были местные крупнообломочные грунты, пески супеси, а иногда и суглинки. Такие грунты предпочтительны для всех типов подпорных стен. Сверху укладывается слой растительного грунта.

Если через некоторое время (несколько недель) грунт осядет, надо его добавить и затем восстановить полностью на террасах нарушенный плодородный слой почвы. Важно чтобы сверху был заложен богатый гумусом ранее снятый слой почвы. После этого можно приступить к благоустройству террасы.

Важно! Глины, торфы, илы, плывуны, грунты, содержащие органические и растворимые включения более 5% по весу и мерзлые грунты для обратной засыпки НЕ пригодны.

Для предотвращения просачивания атмосферной воды в швы кладки, что ведет при ее замерзанием к разрушению стены, необходимо в монолитных стенах предусматривать козырек (б) со слезником, а в сборных устанавливать карнизный блок (а) с небольшим уклоном. На косогорных участках с целью отвода атмосферных вод за тыльной гранью стены должен быть устроен водоотводный кювет.

Устройство карниза стены: а - бетонный карнизный блок; б — железобетонный козырек

Выбор материала для подпорных стен обусловливается технико-экономическим расчётом, требованиями долговечности, охраны окружающей среды, условиями производства работ, наличием местных материалов и другими факторами.

Материалы для подпорных стенок

Подпорные стены могут быть выполнены из разных материалов. Каждый из применяемых материалов, по-своему влияет на их прочностные данные и на эстетическое восприятие территории участка в целом:

• деревянные подпорные стены выглядят красиво. Но срок их службы меньше, чем каменных или бетонных. Древесину необходимо тщательно защищать от воздействий окружающей среды;
• бетонные стены выглядят однообразно. Поэтому их стараются декорировать снаружи различными материалами (галькой, кусками черепицы, плиткой и т.д.). Хорошо смотрятся, например нескольких вставок из горшков с цветами, замурованных в стену;
• стенки из природного камня самые дорогие, зато выглядят привлекательно и служат долго;
• кирпичные стенки смотрятся хорошо, если выложены аккуратно и из качественного материала, долговечны.

1. Кладка кирпичных подпорных стен должна выполняться из хорошо обожженного полнотелого кирпича марки не ниже М200 на растворе марки не ниже М25, а при очень влажных грунтах - не ниже М50. Применение пустотелого и силикатного кирпича не допускается;
2. Для бутовой кладки подпорных стен следует применять камни с маркой не ниже М150 на портландцементном растворе марки не ниже М50;
3. Для бутобетона аналогичный камень как для бутовой кладки на бетоне класса В 7,5;
4. Монолитные железобетонные тонкостенные конструкции выполняются из бетона В10...В15, сборные из бетона В15...В30.
5. Для подпорных стен, подвергаемых попеременному замораживанию и оттаиванию, класс бетона должен быть определенной морозостойкости.При температуре от минус 5 до 20°С минимальный класс по морозостойкости F50, ниже 20 до 40°С F75, ниже 40°С F 150.

Гидроизоляция поверхности подпорных стенок

Поверхность подпорных стенок (кроме подошвы фундамента) со стороны грунта защищается гидроизоляционным слоем. В качестве гидроизоляции можно применять различные материалы - рубероид, толь кровельную (в один - два слоя). Они наклеиваются по горячей битумной мастике. Синтетические гидроизоляторы и т.д. При сухих грунтах достаточно обмазать поверхность горячей мастикой, битумом (как правило, в 2 слоя).

Для продления срока службы, необходима гидроизоляция для подпорных стенок выполненных из дерева, кирпича, бутобетона, железобетона, бетона и металла.

Фундаменты подпорных стенок

По степени заглубления фундаменты подпорных стенок подразделяются на фундаменты мелкого и глубокого заложения. Фундамент глубокого заложения - глубина заложения, которых в 1,5 и более раза превышающая их толщину в поперечном сечении. Толщина фундамента и глубина его заложения зависит от размеров конструкции подпорной стенки, характеристик подстилающих грунтов, глубины залегания подземных вод и глубины промерзания грунта. Применяются, как правило, фундаменты ленточные и свайные. Ленточный фундамент представляет собой монолитную, сборную или состоящую из отдельных блоков конструкцию, повторяющую линию подпорной стенки. Глубина залегания такого фундамента, как правило, не менее 60см. При промерзании грунта, глубину фундамента связывают с глубиной промерзания. Свайные фундаменты более глубокие, чем ленточные. Ряды свай заглубляют могут быть заглублены в грунт на несколько метров. Такой метод используют при слабонесущих грунтах, и обеспечивает проникновение под телом стенки потока грунтовых вод. В этом случае грунтовые воды свободно проходят между сваями, не создавая подпора для стенки и склона.Технология строительства этих фундаментов схожа с их строительством для домов и хорошо изложена в статьях: ; ; .

Тело подпорной стенки

Тело подпорной стенки - это надземная часть несущей конструкции, которая также выполняет и декоративные функции. Тело гравитационных подпорных стенок для обеспечения их устойчивости должно обладать достаточной массой.

Примечание: Гравитационные подпорные стенки обеспечивают устойчивость за счет своей массы и массы грунта, находящегося над подошвой конструкции стенки, а также силы трения, возникающей в плоскости подошвы стенки.

Стенка может быть как жестко закрепленной в грунте, так и упругой конструкцией.

Стенки с жестко закрепленной конструкцией - это монолитные стенки из бетона, кладки из камня, кирпича или бетонных блоков, связанных цементным раствором.

К упругим конструкциям относятся подпорные стенки, которые выдерживают небольшие деформации без растрескивания. К этой группе относятся стенки сухой каменной кладки, ряжевые, габионные стенки. Ширина верхней части таких стенок не должна быть меньше 45 см, обычно она составляет 45-60 см.

В зависимости от конструкции и высоты подпорной стенки определяют необходимость наклона ее передней и задней граней. Для гравитационных подпорных стенок жестко закрепленной конструкции, высота которых вместе с фундаментом не превышает 1,5 м, наклон передней грани не требуется. При увеличении высоты, небольшой наклон (10 -15 град. от вертикали в сторону склона) передней грани стенки позволяет создавать оптическую иллюзию вертикальности, что улучшает ее визуальное восприятие и позволяет скрыть недостатки в отделке фасада (незначительные неровности при наклоне становятся менее заметными). Помимо этого, наклон может повысить устойчивость стенки к опрокидыванию. Как уже отмечалось выше - наклон задней грани стенки в сторону засыпки снижает давление грунта на нее. Величина наклона зависит от грунта и технологических возможностей при строительстве и определяется расчетом.

Определение угла наклона задней грани подпорной стенки

Очень приблизительно максимальный угол наклона задней грани стенки (град.) можно определить самому по формуле:

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; j - угол внутреннего трения.

Угол наклона расчетной плоскости к вертикали e определяется из условия (1), но принимается не более (45° -j /2) .

Исходя из вышесказанного, угол наклона стенки также приблизительно можно определить по формуле:

e=45°-j /2

Примечание: Угол внутреннего трения - угол трения между частицами внутри сыпучего тела. Ввиду трудности определения этого угла его обычно принимают равным углу естественного откоса, что допустимо для песчаных грунтов. Угол естественного откоса - предельный угол, образуемый поверхностью свободно насыпанного грунта с горизонтальной плоскостью. Он характеризует трение между частицами сыпучего тела на его поверхности.

В зависимости от пористости грунтов нормативные значения угла внутреннего трения j (град) составляют.

Для песчаных грунтов:

• Гравелистые и крупные 43-38;
• Средней крупности 40-35;
• Мелкие 38-28;
• Пылеватые 36-26.

Для пылевато-глинистых нелессовых грунтов:

• Супеси 30-18;
• Суглинки 24-12;
• Глины 18-11.

К понятию угла естественного откоса

В данной статье мы рассмотрели основные конструктивные элементы подпорных стен, и основные важные моменты для стен из различных материалов. В следующей статье цикла будут рассмотрены конкретные примеры подпорных стен из разных материалов, и технология их строительства.

Очень удобно оформлять участок, когда он идеально ровный. Но что предпринять, когда приходится иметь дело со склоном и неровностями рельефа? Не стоит огорчаться, поскольку эту особенность можно превратить в достопримечательность, оригинально оформив вертикальный откос склона подходящими материалами. Подпорная стенка станет изюминкой вашего сада. Здесь у вас будет множество возможностей применить свою фантазию и сотворить нечто прекрасное. Такая стенка имеет не только декоративное значение. Она также удерживает грунт, предотвращая его обрушение. Из этой статьи вы узнаете, как изготавливается подпорная стенка своими руками.

Опорную стену на даче можно соорудить из дерева, бетона, камня, кирпича или блоков. Подбор материалов для возведения этого сооружения зависит от нескольких факторов:

• стиля вашего сада;
• рельефа участка;
• высоты будущей стенки;
• наличия подручных материалов;
• ваших предпочтений и стоимость материалов на сооружение конструкции.

Если на вашем участке слишком большой перепад высот (больше 1,5 м), лучше сформировать на нем несколько ступеней-уступов. Тогда подпорные стенки получатся не слишком высокими, что будет выглядеть намного симпатичнее, а вероятность обрушения грунта будет существенно ниже. Но если подпорная стенка планируется выше 1,5 м, следует пригласить специалиста. Ведь она должна быть рассчитана на большие нагрузки и выдерживать давление грунта.

Ломанные и скругленные конфигурации стенки выдерживают большую нагрузку, чем прямолинейные, но и их сооружение займет у вас больше времени.

Природный камень выглядит очень эстетично. Часто используются такие породы камня:

• базальт;
• гранит;
• доломит;
• песчаник;
• булыжник;
• кварцит и другие.

Конструкция подпорной стенки состоит из фундамента, вертикальной стенки и дренажа. Фундамент должен быть в 3 раза шире стенки, а его толщина составлять треть высоты сооружения. Для начала следует вырыть траншею, прибавив к ее глубине еще 20–30 см для гравийно-песчаной подушки.

После того как вы утрамбовали гравий (или щебень) и песок, можно залить траншею бетоном. Но при этом проследите, чтобы высота фундамента была на 10–15 см ниже уровня земли.

На этом этапе нужно позаботиться о дренажной системе . Можно у основания стены установить перфорированные дренажные трубы и вывести их наружу сквозь стену. А можно упростить задачу – в процессе кладки просто оставить между камнями несколько небольших вертикальных щелей, сквозь которые будет стекать вода.

Когда фундамент уже застыл, следует приступать к выкладыванию камней. Для их скрепления используем цементный раствор. Самые большие камни, естественно, должны располагаться у основания.

Желательно чтобы стена имела небольшой уклон 5–10º, тогда она будет прочнее. Также при сухой кладке важно несколько камней длинной стороной углубить в грунт. Это свяжет и укрепит конструкцию. Также проследите, чтобы крестообразные и длинные вертикальные щели отсутствовали, иначе сооружение будет не столь прочным.

Щели можно заполнить грунтом с семенами неприхотливых растений. Если вам хочется, чтобы стенка приобрела вид столетней давности, можно покрыть ее кефиром – тогда она быстрее зарастет мхом. Конструкция из камня также может служить основанием для скамейки.

Для начала следует рассчитать размеры будущего сооружения. В зависимости от типа грунта и размеров конструкции, толщина стенки должна составлять примерно 25–50 см. На 1/3 своей высоты, для надежной устойчивости, стенка должна быть углублена в землю. Поэтому следует вырыть траншею, глубина которой зависит от планируемой высоты стены. На дно засыпаем песок, затем гравий или щебень и тщательно утрамбовываем.

Возводим опалубку и укрепляем ее подпорками. Желательно, чтобы в основании стенка была чуть шире, чем в верхней части. Это придаст ей устойчивости.

Подгоняем доски плотно друг к другу и устанавливаем стояки. Если стенка очень высокая (более 1 м), а грунт слишком рыхлый, следует вмонтировать в конструкцию арматуру, связанную в местах пересечения металлической проволокой. Затем заливаем в опалубку бетон.

Со стороны откоса следует провести гидроизоляцию конструкции с помощью рулонных или обмазочных гидроизолирующих средств. Иначе влага, накапливающаяся за стенкой, может постепенно разрушить ее основание. Также, чтобы решить эту проблему, за стенкой устанавливают дренажные трубы. Когда сооружение из бетона простоит несколько дней и наберет прочность, пространство между стенкой и откосом заполняем щебнем, гравием или галькой, слой за слоем трамбуя. Верхний слой должен состоять из плодородного грунта.

Главный недостаток бетонной стенки заключается в ее внешнем виде. Она не очень презентабельно выглядит. Исправить это можно с помощью облицовочных материалов. Для этого часто используют натуральный или искусственный камень, а также керамическую плитку, предназначенную для наружных работ.

Клеевой состав для закрепления облицовки должен быть высококачественным, а именно влагостойким и устойчивым к перепадам температур.

Если вы по каким-то причинам не планируете использовать облицовочные материалы, то требования к ровности бетонной стенки возрастут. Все огрехи заливки следует очень тщательно исправить с помощью штукатурного раствора. Чтобы стенка получилась гладкой, перед заливкой бетона к внутренней стороне опалубки можно прикрепить рубероид или другой аналогичный материал. После завершения всех работ бетонную стенку можно декорировать ампельными растениями.

Чтобы облегчить задачу, иногда монолитную стенку из бетона решают заменить конструкцией из бетонных блоков.

Для возведения кирпичной подпорной стенки используют полнотелый прочный кирпич. Если стенка выше 0,25 м, заложение фундамента – задача обязательная. Его параметры рассчитывают аналогично каменной кладке. Для стенки из кирпича высотой менее 0,6 м (ее толщина может составлять 12 см, то есть полкирпича), а для стенки высотой 1 м – рекомендуемая толщина 25 см. Для скрепления кирпича используют качественный цементный раствор.

Как и во всех вариантах опорных стенок, не следует забывать о дренажной системе.

Габионы представляют собой контейнеры из оцинкованной металлической сетки, которые заполняют камнями. Их используют не только в качестве укрепляющей конструкции. Она служит также замечательным элементом ландшафтного дизайна. Преимущество этого типа подпорной стенки заключается в том, что дренажную систему устанавливать абсолютно не обязательно.

Для сооружения стенки из габионов вам понадобится:

• металлическая оцинкованная сетка;
• скобы из проволоки;
• металлическая спираль для соединения стенок;
• расчалки (проволочные тросы);
• стальные штыри с заостренными концами;
• наполнитель (натуральный камень, крупный гравий или другие материалы);
• геоткань (по желанию).

Габионные панели соединяют металлической спиралью или проволочными скобами.

С лицевой стороны габионы наполняют самыми красивыми и большими камнями. Внутрь засыпают мелким гравием, щебнем или другим дешевым материалом. Чтобы он не попадал в щели между крупными камнями, можно выстелить в середину геоткань. Когда габион уже наполовину наполнен, чтобы он не выпячивался, следует через каждые 4–5 ячеек металлической сетки скреплять стенки расчалками. Далее заполняем габионы камнем до верха, закрываем крышку и затягиваем спиралью.

Контейнеры между собой тоже соединяются проволокой, которая должна быть оцинкованной и качественной, иначе конструкция может разрушиться. К земле габионы прочно прикрепляются с помощью стальных штырей с острыми концами.

Дерево – материал простой в обработке, но, как известно, недолговечный. Тем не менее опорная стенка, сделанная из бревен, выглядит очень привлекательно и дает много возможностей импровизировать при ее выполнении.

Первым делом следует вырыть траншею, глубина которой зависит от высоты стенки. Желательно, чтобы она составляла половину наружной высоты опорной стенки. На дно засыпаем 10–15 см песка и такой же слой щебня или гравия.

Бревна следует обработать обмазочными гидроизоляционными средствами. Ту часть, которая будет погружена в землю, можно покрыть битумом или обжечь. А наружную часть нужно пропитать более дорогими средствами, не только защищающими от влаги и грибков, но и придающими дереву более привлекательный внешний вид.

Затем бревна располагаем внутрь траншеи и для устойчивости подсыпаем их гравием, скрепляем гвоздями или проволокой. После этого траншею можно залить бетоном на 10 см ниже уровня земли.

Со стороны откоса стенка должна быть дополнительно гидроизолирована рубероидом или плотной пленкой. Установите дренажные трубы. А пространство между стенкой и откосом нужно заполнить щебнем или другим мелким камнем для водоотвода. И помните, что дерево больше всего нуждается в защите от влаги.

Есть множество вариаций опорных стенок из дерева. Бревна могут располагаться горизонтально. Также ее можно выполнить из брусьев.

Если грунт слишком рыхлый, на участке присутствуют крутые склоны и есть опасность обрушения почвы, не стоит игнорировать эту проблему. Следует укрепить склон растениями с мощной корневой системой. Так, вы получите живое армирование. Если ситуация посложнее, следует применить геосинтетики, такие как георешетка, геосетка, геотекстиль или биомат. После основных работ и фиксации укрепляющего материала на склоне, нужно сверху засыпать его плодородной почвой и высадить подходящие растения.

Если вы уже построили подпорную стенку на своем ландшафтном участке, то поделитесь личным опытом в этом вопросе, а особенно какой материал вы решили выбрать. Сделать это можно, оставив комментарий в конце этой статьи.

Видео

Из этих видеоматериалов, вы узнаете подробности изготовления подпорной стенки:

Фото

На фото, вы сможете найти немало полезных идей по изготовлению подпорной стенки:

Схемы

Ниже приводится несколько схем подпорных стенок:

Для ландшафта с уклоном наиболее рационально провести террасирование участка. Проще говоря - обустроить ступенчатый рельеф, где каждую горизонтальную площадку поддерживает подпорная стенка.

Те, кто строил дом своими руками, знают, что на фундамент с внешней стороны действует давление грунта – та же история и с подпорными сооружениями. В зимний период дело осложняется пучением (расширением, вследствие замерзания капель влаги) грунта. Для того, чтобы конструкция подпорной стенки была устойчива к подобному воздействию, существует несколько правил ее построения.

ПОДКОП ИЛИ ПОДСЫПКА?

Проектировать расположение подпорных стен следует с таким расчетом, что бы землю в них подсыпать, а не вынимать.

• Во-первых , верхний слой грунта более устойчив, а в нижних пластах будет оседать под тяжестью материала стены.
• Во-вторых , задняя часть подпорной конструкции будет свободна для формирования дренажной системы.
• В-третьих , это наименее затратный вариант без привлечения землеройной техники.

РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА. Для подпорных стенок, чья высота не превышает 30 см сооружать фундамент не имеет смысла – можно ограничиться щебневой подсыпкой заглубленной в траншею (10-15 см). В остальных случаях, глубина его залегания и ширина подошвы напрямую зависят от высоты стены и характеристик грунта. Чтоб не усложнять расчеты приводим следующие постоянные величины:

• Глубина залегания ленточного фундамента на непучинистых грунтах для подпорных стенок от 30 до 80 см составляет 30 см, повышение высоты от 80 до 150 см влечет за собой заглубление фундамента до 60 см. На пучинистых грунтах эта величина сопоставляется с глубиной промерзания почвы.
• Ширина подошвы фундамента должна превышать ширину основания стенки как, минимум, на 15 -20 см, это обеспечит устойчивость всей конструкции при эксплуатации.

В любом случае фундамент укладывают на гравийную подушку от 10 до 20 см. Фундамент, абсолютно точно должен повторять изгибы стены.

КОНФИГУРАЦИЯ СТЕНЫ

Сама стена (тело) в процессе эксплуатации будет выдерживать определенные нагрузки и может со временем деформироваться под давлением грунта.

Для того, чтобы предупредить подобный процесс, тело подпорной стенки, если ее высота превышает 1,5 м вместе с фундаментом принято делать с легким уклоном в сторону террасы.

Прочность конструкции существенно повысится, если линия стены на плане будет иметь плавные изгибы (не будет прямой).

ДРЕНАЖ. Залог долговечности и устойчивости подпорной конструкции – обязательное наличие дренажной системы. Ее составляющими служат:

• продольный дренаж - гравийная или песчаная засыпка и перфорированная труба водоотвода, заложенная у основания фундамента с тыльной стороны стены;
• поперечный дренаж - труба, заложенная поперек тела стенки с целью отвода стока наружу, частота закладки труб зависит от высоты подпорной стены (читайте далее в статье).

Не пренебрегайте данным правилом – и ваш труд, равно как и вложенные средства, не пропадут зря.

Без водоотвода на непучинистых грунтах можно делать лишь конструкции с невысокими (до 60 см) «подвижными стенками» (сухая каменная кладка, бревенчатые стены, готовые модули, где сток воды идет за счет дренажной подсыпки и отверстий между элементами тела. Но даже в этом случае, подсыпка гравием обязательна. Дренажную систему вместе с щебневой подушкой защищают от проникновения грунта и прорастания корней травянистых растений геотекстилем.

Вооружившись базовыми знаниями, можно приступать к ознакомлению с типами подпорных стенок, доступными для самостоятельного исполнения.

СТЕНА из КАМНЯ

Самый декоративный и эффектный тип подпорной конструкции – стена из натурального камня (песчаника, долмита). Существует два метода укладки этого природного материала: сухой и на раствор.

Для СУХОЙ КЛАДКИ годятся лишь те породы камня, которые при сколе или распиливании образуют относительно плоские поверхности.

Прочность данной конструкции поддерживается ее весом, уклоном передней стенки и обязательно неровной поверхностью задней.

В ее нижнюю часть укладывают самые массивные камни, обязательно в шахматном порядке, пустоты заполняют мелкими и подсыпают цементно-песчаной смесью.

Уклон передней стенки составляет около 6 0 , ширина стенки вверху – не менее 45 см, но для разных типов грунтов эти показатели могут колебаться. На глинистых грунтах толщина основания должна составлять не менее четверти высоты тела. Для рыхлых (песчаных) и влажных почв этот показатель увеличивается до половины высоты, соответственно, увеличивается и ширина верха стены.

Для стен большей высоты либо с целью экономии материала используется ЖЕСТКАЯ КОНСТРУКЦИЯ , закрепленная на цементно-известковый раствор.

Для придания большей декоративности в кладке участвуют разноразмерные элементы, в том числе делают вкрапления отдельных больших камней.

Уклон внешней плоскости стены составляет до 12 0 , при условии, что ее высота вместе с фундаментом более 1,5 м. для меньших высот подпорную стенку из камня делают одинаковой по ширине.

Дренажная система должна быть предусмотрена в любом случае: подсыпку щебнем обязательно сочетают с водоотводом, причем он состоит не только из проложенной у основания трубы, но и из отрезков пластиковой трубы, вмурованных в стену на высоте около 5 см от основания перпендикулярно линии фундамента и с небольшим уклоном.

Частота закладки поперечного дренажа 1 м при высоте стены 1,5 м, чем меньше высота (толщина грунта) тем реже закладывают дренаж.

МОНОЛИТНАЯ СТЕНА

Преимуществом монолитных конструкций подпорных стенок является отсутствие необходимости сильно заглублять фундамент – его подошва уходит в грунт на глубину 15-25 см.

Кроме всего прочего, у вас есть прекрасная возможность облицевать стену любым видом фасадной плитки. При высоте до 1,5 м вместе с фундаментом, толщина монолитной подпорной стенки может быть равномерной. Гравийную подсыпку делают не более 10 см и тщательно утрамбовывают. Подошва фундамента в данном случае в три раза шире стены и выдвигается в сторону от террасы, образуя букву L .

Большая высота требует образования уклона передней стенки до 10 0 . Кстати, внешний ее вид от этого только улучшается, так как солнечные лучи скользят по такой стене скрывая недочеты в отделке. Ширина подошвы фундамента составляет три толщины стены в ее верхней части.

Поперечный дренаж (трубы поперек тела стены) укладывают в основание, выходя за границы опалубки с той же частотой, что и для каменной стены. Что касается опалубки, то ее монтаж начинают с задней стенки: сначала позади фундамента вбивают колья, оставив место для опалубки и уходя в землю на треть высоты (иначе не выдержат напор бетона), после формируют заднюю стенку. Следующим шагом идет монтаж передней стенки: вертикальные столбы в фундамент не вбить, поэтому опалубку, обшитую изнутри рубероидом (для получения гладкой поверхности) фиксируют косыми упорами на нескольких уровнях высоты.

Есть два варианта заливки для монолитного исполнения: АРМИРОВАНЫЙ БЕТОН и буто-бетон. Для первого достаточная минимальная толщина стенки составляет 15 см, для второго 25 см. В качестве армирующего материала подойдет два ряда металлической сетки, обрезки арматуры или труб, скрепленные между собой проволокой. С целью избежания сдвига наружной опалубки, заливка бетоном (марки М-100) осуществляется поуровнево.

Очень удобен вариант НЕСЪЕМНОЙ ОПАЛУБКИ – готовые пустотелые блоки выкладывают друг на друга в шахматном порядке, укрепляют арматурой и заливают бетоном.

БУТО-БЕТОННЫЙ монолит делают при помощи опалубки в следующей последовательности:

• нижним рядом насухо кладут крупные камни,
• в пустоты подсыпают щебень, между ними фиксируют поперечный дренаж,
• производят заливку ряда, но камни не покрывают бетоном полностью, оставив 3-4 см для сцепления со следующим рядом,
• потом снова ряд бута, щебневая засыпка и заливка.

За один раз можно залить столько раствора, сколько у вас есть в наличии, главное, чтоб верхний ряд камней был выложен по всей ширине стены, а нижняя часть бута была утоплена в бетон. При возобновлении работ верх кладки смачивают водой.

Бетон в опалубке «стынет» не менее 3-х суток, а рабочая нагрузка на стену допускается не ранее, чем через месяц. Технологический перерыв можно заполнить облицовкой фасада стены. Дренаж делают по общей схеме, отводя воду в отстойник с последующим использованием для полива.

СТЕНА из БРЕВЕН

Стена из бревен – вариант достаточно экономичный, но недолговечный и делается с расчетом обновления через 5-10 лет.

Исключение составляет лиственница, которая от воздействия влаги только крепчает. Хотя, в районах степной зоны вряд ли ее можно назвать эконом-вариантом.

При выборе размеров бревен используют следующее соотношение: длина заготовки в полтора раза больше видимой части (высоты стенки), а диаметр составляет 10% от длины заготовки.

Допустим, высота подпорной стенки из бревен составляет 90 см (выше – экономически неоправданно). Тогда необходимо отобрать бревна длиной 135 см (90 х 1,5) и диаметром около 14 см. Метод закладки стены – свайный.

Первым делом роют траншею в три ширины бревна по линии укладки подпорной стенки. Ее дно тщательно трамбуют, укладывают гравийную подушку 5-10 см и снова трамбуют. Нижнюю треть заготовок освобождают от коры и пропитывают горячей олифой, битумом или обжигают, верхнюю обрабатывают бесцветным антисептиком.

Стволы ставят в строго вертикальное положение, снизу подсыпают гравием. Делают заливку бетоном марки М-100 и дают раствору выстояться не менее недели.

Дренаж делают по общей схеме, при низкой высоте стены – без трубы водоотвода (достаточно наличия щелей между бревнами).

СТЕНА из КИРПИЧА

Для кирпичной подпорной стенки высотой до 1 м подойдет вариант ложковой кладки на цементно-песчаный раствор толщиной в один кирпич.

Второй ряд выполняют с вертикальными пробелами через каждый четвертый кирпич: просто не заполняйте боковые промежутки раствором – это дренажные отверстия.

Если подпорную конструкцию делают с целью обустройства земляных террас – толщину стенок увеличивают до полутора кирпичей.

По мере укладки, пока не застыл цемент, формируют расшивочные швы: их лучше делать выпуклыми либо вровень с плоскостью стены, но не заглубленными (с течением времени может нарушиться прочность конструкции).

Избегайте ровных и длинных стен из кирпича: изгибы, криволинейность и разноуровневость делают подпорную стенку устойчивее.

В кладке используется как клинкер, так и рядовой кирпич из обожженной глины. Пустоты в элементах конструкции может разорвать зимой скопившаяся в них влага – поэтому используйте только полнотелый кладочный материал. Наличие дренажных отверстий не заменяет сооружения полноценной дренажной системы позади кирпичной подпорной стенки – позаботьтесь об водоотводе.

СТЕНА из ПУСТОТЕЛЫХ БЛОКОВ и ГАБИОНОВ

Ускорить монтаж подпорных стенок помогут готовые модули.

Выбор на сегодняшний день среди подобной продукции не так велик, но производители предлагают интересные варианты: от несъемной опалубки, которую можно задекорировать по своему усмотрению, до элементов фигурной формы, укладываемых друг на друга в шахматном порядке и габионов.

Полости модулей заполняют щебнем либо грунтом, превращая их в контейнеры для вертикального озеленения. Из тех же пустотелых блоков можно монтировать монолит на базе несъемной опалубки, как, читайте выше (в разделе МОНОЛИТНАЯ СТЕНА).