Електронний посібник
ОРГАНІЗАЦІЯ РОБІТ В САДОВО-ПАРКОВОМУ ГОСПОДАРСТВІ
РОЗДІЛ ІІ
16. Інженерні споруди. Підпірні стінки
16.1. Будова підпірної стінки. Вимоги до влаштування підпірної стінки.
Багато в чому якість підсвічування залежить від виду і потужності ламп, які підбирають залежно від місця їх використання.
Підпірні стінки – це інженерні споруди висотою від 0,3 м до 2,5 м, які влаштовуються на перепадах рельєфу і призначені для поєднання однієї ділянки з іншою.
Підпірні стінки складаються з таких конструктивних елементів:
✓ фундамент;
✓ «тіло» стінки;
✓ водовідвід (дренаж).
Фундамент – це конструктивний елемент підпірної стінки, на який укладається безпосередньо «тіло» самої стінки.
Застосовуються, як правило, фундаменти двох типів: стрічкові й пальові.
Стрічковий фундамент – монолітна чи збірна з окремих блоків конструкція, що повторює лінію підпірної стінки.
За ступенем заглиблення розрізняють фундаменти мілкого і глибокого закладання.
Глибина закладання і товщина фундаменту залежать від властивостей грунту на ділянці та конструкції стінки. Глибина закладання фундаменту підпірної стінки має становити не менше третини висоти її «тіла», але не нижче рівня промерзання товщі грунту. Для запобігання негативного впливу спучування ґрунту на конструкцію підпірної стінки взимку необхідним є попереднє влаштування гравійно-піщаної «подушки», товщина якої залежить від глибини промерзання ґрунту і може коливатися в межах 20–60 см.
Влаштування підпірної стінки висотою більше 2-х м передбачає посилення фундаменту арматурою, яка надає більшої міцності конструкції.
Якщо підпірна стінка має висоту менше 30 см, фундамент для неї не потрібний, в такому випадку передбачається безпосереднє заглиблення основи стінки в грунт на глибину 15–20 см.
Фундамент глибокого закладання має глибину, яка в 1,5 рази перевищує товщину його поперечного перерізу. Такий фундамент використовують у випадку нестійкого грунту, близького залягання ґрунтових вод (1–1,5 м від поверхні землі) та великих перепадів висот (більше 1,5 м).
Ширина фундаменту має бути на 15–20 см більшою за «тіло» підпірної стінки, що забезпечить її кращу стійкість.
Пальові фундаменти значно глибші, ніж стрічкові. Ряди паль можуть бути заглиблені в грунт на декілька метрів. Такий метод використовують на нестійких грунтах, що забезпечує проникнення під тілом стінки потоку грунтових вод, яка вільно проходить між палями, не створюючи зайвого тиску на стінку.
«Тіло» стінки – це надземна (видима) частина несучої конструкції, яка виконує утилітарну та декоративну (в деяких випадках) функції.
«Тіло» стінки може бути з каменю, цегли, бетону та залізобетону, жорстко закріпленим або ж мати пружну конструкцію.
До жорстко закріплених конструкцій відносять підпірні стінки з монолітного бетону і залізобетону, кладки з каменю, цегли або бетонних блоків, скріплених цементним розчином. Висота таких конструкцій може сягати декількох метрів.
Іноді використовують готові заводські моделі. Така конструкція зазвичай має консоль (подовжена нижня частина фундаментної плити спрямована в бік насипу) та інші пристосування, які надають стійкість конструкції. Такі заводські конструктивні елементи зазвичай заглиблюють в грунт на глибину 15–25 см. У деяких випадках для цього влаштовується гравійно-піщана подушка завтовшки 10–20 см в ущільненому стані.
Знаючи висоту підпірної стінки, можна визначити її ширину. На важких глинистих грунтах товщина основи тіла стінки має становити 1/4 її висоти; на легких та середніх суглинках – 1/3 висоти; на пухких піщаних або вологих грунтах – 1/2 висоти. Підпірні стінки в поперечному перерізі можуть мати вигляд прямокутника або прямокутної трапеції (за умови широкої основи тіла стінки), в якої одна із стінок звужується догори, утворюючи так звану «корону», яка залежить від висоти стінки і коливається в межах 45 см.
Рекомендована товщина підпірної стінки має бути не менше 60 см – для кам’яної і бутобетонної кладок, 40 см – для бетону, 10–15 см – для залізобетону та 25–40 см – для цегляної кладки.
До пружних конструкцій відносять підпірні стінки, які можуть витримувати невеликі деформації без їх руйнування. До цієї групи відносять стінки, камені яких скріплюють між собою за допомогою так званої «сухої кладки». Таким чином зводять підпірні стінки висотою 30–60 см і шириною не менше 45 см.
Під час будівництва стінки необхідно враховувати, що її криволінійна або ламана конфігурація володіє більшою міцністю і витримує велике навантаження. Це пов’язано з тим, що ламана або округла лінія стінки має кращу стійкість порівняно з її прямолінійною конструкцією.
Дренаж. За підпірною стінкою скупчується вода, яка володіє певним гідростатичним тиском, який поширюється на конструкцію, в результаті чого знижуються її фізичні властивості – міцність та стійкість. Тому, незалежно від матеріалу, висоти та форми стіни, для попередження перезволоження грунту вздовж внутрішньої сторони стінки у всіх випадках необхідна організація дренажу та водовідведення.
Дренаж може бути повздовжнім, поперечним або комбінованим – поздовжньо-поперечним.
За поперечного дренажу вздовж стінки через кожний метр залишають поперечні отвори діаметром до 10 см або вбудовують трубки діаметром 5 см з нахилом, спрямованим у бік, протилежний терасі, щоб вода виводилась за її межі до довколишніх водоприймачів. Також можна в 1-3-х нижніх рядах цегляної або кам’яної кладки залишати незацементованим один вертикальний шов.
За повздовжнього дренажу вздовж підпірної стінки на рівні фундаменту укладається дренажна гофрована труба діаметром 100 мм, загорнута в геотекстиль.
В обох варіантах між стінкою і грунтом укладається дренуючий шар у вигляді фракційних матеріалів (гравій, галька, бита цегла тощо) або крупнозернистого піску шириною 40–60 см. Для запобігання замулення інертних матеріалів дренажної системи використовують геотекстиль.
Для організації поверхневого відтоку води верхню частину тіла підпірної стінки планують з нахилом 20 ‰.
16.2. Влаштування підпірних стінок. Розрахунок побудови підпірної стінки.
Підпірні стінки зі штучних матеріалів будують двома способами.
Суха кладка передбачає укладання каменю або плит один на одного без скріплення цементним розчином на підготовлений фундамент. Великі камені розміщують в шахматному порядку, перекладаючи їх меншими каменями, проміжки між якими засипають грунтом.
Волога кладка передбачає скріплення цегли, бетонних блоків, каменю або кам’яних плит цементним розчином, що надає конструкції великої міцності. У випадку кам’яної кладки застосовують різні за величиною камені з вкрапленням окремих великих екземплярів, що надає конструкції привабливого вигляду. За допомогою цього способу можна зводити підпірні стінки висотою до 2,5 м і більше.
«Тіло» стінки висотою до 1,5 м викладають цеглою або кам’яними плитами. Під час влаштування стінок висотою більше 1,5 м як правило використовують монолітний бетон або готові бетонні блоки, які скріплюють між собою цементним розчином. Влаштування підпірних стінок висотою 2,5 м і більше потребує проведення інженерних розрахунків щодо тиску грунту на підпірну стінку та вибору товщини її «тіла».
Залежно від конструкції і висоти підпірної стінки визначають необхідність нахилу її передньої і задньої стінки. Для жорстко закріплених конструкцій, висота яких разом із фундаментом не перевищує 1,5 м, нахил граней (стінок) не потрібний, а за збільшення висоти, навпаки, нахил передньої стінки дозволить створити оптичну ілюзію вертикальності, що покращить її візуальне сприйнятя, а також сприятиме маскуванню недоліків під час декорування фасаду (невеликі нерівності при нахилі стають менш помітними). Нахил також допомагає підвищити стійкість стінки до перекидання і створює найкращі умови для скидання атмосферних опадів. Рекомендований нахил передньої грані стінки в бік схилу для жорстко закріплених конструкцій складає 12:1, а для пружних конструкцій – 6:1.
Нахил задньої грані стінки знижує тиск грунту на неї. Кут нахилу e визначається за формулою 45°–j/2, де j – кут внутрішнього тертя. Знайдений показник буде відрізнятися для різних типів грунту: для піщаних він буде становити від 26 до 40, для глинистих – від 18 до 30.
Питання для самоконтролю
1. Чим відрізняється пальовий фундамент від стрічкового?
2. Від чого залежить ширина фундамента і товщина «тіла» підпірної стінки?
3. Що таке «тіло» підпірної стінки?
4. Для чого використовують дренаж під час будови підпірної стінки?