Укрепительные постройки для облагораживания территории: подпорные стенки

Облагораживание территории, имеющей непростой рельеф, потребует обязательного создания укрепительных построек. Такие конструкции выполняют одну важную функцию — не дают обваливаться земельному массиву. И поэтому важно знать, как можно сделать подпорную стену, и какие материалы и технологии для этого используются.

Разновидности

Все подпорные стенки разделяются на два типа: декоративные и укрепительные. Декоративные конструкции хорошо скрывают малые перепады грунта на всей территории. Если разница уровней невелика, то стенка будет иметь небольшую высоту около полуметра, и ее монтаж должен делать с малым заглублением на уровень до 30 см.

Укрепительные конструкции в сравнении с декоративными, выполняют более сложную работу — держат массы земли, не давая им сползти. Их строят в случае, если уклон холма имеет показатель более восьми градусов. Также они помогают в организации горизонтальных площадок, расширяя полезное пространство. Среди укрепительных построек выделяется подпорная стенка на сваях, которая, несмотря на простоту, довольно эффективна.

Проектировка подпорных стен

Вне зависимости от выполняемой роли, подпорная стенка будет состоять из четырех частей. Это фундамент, тело стены, дренажная система и водоотводящая система. При этом подземная часть стенки с дренажом и водоотводом будут нужны для технических нюансов, а тело — сугубо для эстетики строения. По параметру высоты они могут быть от низких (до 1 метра), средних (1-2 метра) до наиболее высоких (более 2-х метров).

Задняя стенка постройки может быть крутой (имеющая прямой или же обратный скат), пологой и лежачей. При этом профили укрепительных стен могут разными, в большинстве случаев это форма прямоугольника или трапеции. Последний вид может обладать разным уклоном граней.

Проектировка разных видов подпорных стенок

При подборе материала, от которого будет выбираться и фундамент для подъема стенки, необходимо определить нагрузки, которые будут действовать на стену. В списке вертикальных сил находятся собственный вес строения, верхняя нагрузка в виде веса, который будет давить на верхнюю зону конструкции, а также сила засыпки, которая будет действовать как на стенку в целом, так и на отдельный элемент основы.

К силам горизонтального вектора можно отнести давление почвы за стеной и силу трения в точках, где соединяются грунт и выбранная основа. Но кроме этих основных сил, на сооружение действуют периодические нагрузки, к которым можно отнести силу ветра, которая особенно действует на конструкции, имеющие высоту более 2-х метров. Также имеются сейсмические нагрузки, более актуальные для сейсмоопасных регионов. Еще есть вибрационные силы, которые действуют на местах, в которых имеется дорожная трасса или ж/д полотно. Плохо влияют и потоки воды, в том числе в низинах, а также явление вспучивания грунта зимой.

Обеспечение устойчивости подпорных стенок

Возведение малых подпорных стенок делается по большей части для эстетических целей, и потому их не нужно тщательно рассчитывать. Но устойчивость важна для подпорных стенок для их надежности.

Не допустить сдвига стен или их переворота можно с помощью некоторых мероприятий. Так, чтобы уменьшить давление земли на заднюю грань, можно создать небольшой наклон, который проектируется в направлении возвышенности. Также сторона, которая смотрит в сторону грунта, делается шероховатой. В кладках из кирпича, блоков и камня, создаются выступы, а в подпорных стенах монолитной структуры по большей части делаются сколы.

Также важно правильно организовать дренажную систему, которая не даст грунтовым и дождевым водам подмыть стенку. Если в передней части стенки будет консоль, то она придаст конструкции дополнительную стойкость, благодаря тому, что распределяется определенная часть давления, которое оказывается на грунт.

Боковое давление также можно уменьшить с помощью заполнения сыпучим материалом, к примеру керамзитом, области между задней стеной и имеющейся землей. Для капитальной структуры стенки, сделанной из тяжелых материалов, обязательно понадобится фундамент. Для грунта с высоким содержанием глины лучше всего подойдет ленточный фундамент, а для слабой земли будет уместен свайный фундамент.

Создание подпорной стенки из кирпича

Во время расчета подпорных стен, создаваемых из кирпича, необходимо позаботиться о армированном фундаменте. Невысокая стенка до метра высотой может быть выложена своими руками, а если стенка будет выше и на нее будет оказываться высокая нагрузка, то может потребоваться помощь профессиональных строителей.

Часто для подпорной стенки используют стандартный обожженный кирпич красного цвета или же клинкерный кирпич с высокими показателями прочности и влагостойкости. Эстетика может быть улучшена с помощью кирпича, который имеет много размеров и расцветок. Для постройки таких подпорных стен применяется фундамент ленточного типа. Ширина канавы, которая потребуется для основания, будет равняться тройной ширине стены, и если строительство будет вестись в один кирпич с шириной 25 см, то ширина траншеи должна составлять около 75-ти см. Глубина должна быть не меньше чем 1 метр. Дно усыпается 20-30 см слоем щебня или же гравия, после чего засыпается 10-15 см песка, а после каждой засыпки, материал трамбуется.

Подпорная стенка из кирпича: схема и реализация

Для фундамента создается опалубка, ее наивысшая точка должна быть выше уровня земли примерно на 15-20 см. Для того, чтобы усилить основу, используются арматурная сетка, размещаемая на осколках кирпича или же бутовом камне. После чего все это заливается бетоном марки М150 или М200.

Клинкерный кирпич кладется на раствор с перевязкой швов. Во втором ряду нужно уложить дренажные трубы с сечением 50 мм, при этом нужно создать уклон труб к передней части грани, располагая их с дистанцией в метр. Важно также следить за смещением швов. Чтобы такого не было, можно фиксировать трубы половинками кирпича. Однокирпичная кладка может применяться для стен до 60 см высотой, а для более высоких конструкций требуется использовать 1.5-2 кирпича, с более широкой частью стены сверху. В результате у нас получится конструкция, схожая с консолью.

Подпорная стенка из бетона

Такое сооружение монолитной конструкции делается с помощью опалубки из деревянных элементов или же буронабивных свай. А лучшим выбором для быстрого создания надежной подпорной стены подойдет стенка из железобетона, сделанная на заводе. Установка такой плиты делается с использованием грузоподъемной техники, причем сама плита может быть консольной, а также контрфорсной.

Для монтажа уже готовых заводских изделий фундамент при грунте с плотной структурой просто не потребуется. Хватит и траншеи, имеющей ширину чуть более чем размер подошвы плиты или же консоли.

Подпорная стенка из бетона: схема и реализация

На дне траншеи кладется гравий и песок, слоями в 15-20 см. Хорошо утрамбовать материал можно с помощью хорошего полива водой. Плиты из железобетона ставятся точно вертикально, а между собой их можно объединить с помощью сваривания арматурных закладных частей. Также ставится продольная система дренажа и все пространство засыпается землей.

Подпорная стенка на сваях, сделанная из железобетона, может быть поставлена на слабой земле. При этом дистанция между сваями полностью зависит от длины плиты. Разброс шага свай довольно велик, и они могут размещаться через каждые 1.5, 2 или 3 метра. Диаметр свай обычно берется 300-500 мм.

Система дренажа

Создание дренирующей системы потребует особенного отношения. Ведь она помогает собирать и уводить воду, которая может появляться под землей, а также в результате таяния снега и выпадения дождей. Это позволит влаге не разрушать фундамент, продлевая срок его эксплуатации. Дренаж может быть продольным, поперечным или комбинированным.

При поперечном дренировании необходимо проделать отверстия сечением 100 мм на каждый из метров стены. Продольный же вариант предусматривает укладку трубы на фундаменте, на протяжении всей длины стены. Для этого используются гофрированные трубы, которые из-за гибкости могут монтироваться при сложных условиях рельефа. На ровных участках применяются трубы, сделанные из керамики и асбоцемента, у которых есть отверстия в верхней части.

Подпорные стены очень важны для сохранности дома и его территории, и мы рассмотрели два самых популярных и простых для самостоятельной реализации варианта. Если же вы хотите выбрать вариант сложнее, то следует пригласить для работ специалистов, или по меньшей мере получить у них консультацию по этому поводу. Ведь даже маленькая ошибка при расчете стены и нарушение ее строительной технологии может иметь неприятные последствия для придомовой территории и самого дома.

Подпорные стены для террасирования участка

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.

  • 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.
  • 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.

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.

  • 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).

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.

Если загородный участок расположен на холмистой местности и имеет ярко выраженный рельеф, иногда со значительными перепадами уклона местности – это не повод расстраиваться. В этом случае, представляется уникальная возможность воплотить в жизнь идею объединения технически обоснованного решения и дизайнерской задумки – возвести подпорную стенку.

Материал может быть любой, но подпорная стенка из бетона способна десятилетиями с достоинством выполнять возложенные на нее функции, и преобразить участок до неузнаваемости.

Функции подпорных стенок

При расположении земельного участка на территории, имеющей уклон больше 80 градусов, устройство подпорной стенки является мерой обеспечения безопасности и исключения сползания грунта. Эти сооружения устанавливают также при расположении частного дома на крутом берегу у водоема.

Опорная стена из бетона на загородном участке, выполняет несколько основных функций:

  1. Укрепление грунта, «консервация» его в заданном положении;
  2. Создание горизонтальных плоскостей для декорации ландшафта участка;
  3. Эффективное зонирование участка.

Таким образом, подпорная стенка может быть; инженерным сооружением; декоративным – искусственно возведенным на ровном участке; или объединять в себе обе эти функции.

Особенности конструкции

Подпорные стены из древесины и блочных материалов: кирпича, блоков, искусственного камня, хоть и обладают декоративностью, но имеют ограничения по высоте.

  • Древесина — из-за необходимости в ее наращивании.
  • Блочные материалы — из-за прямой зависимости высоты стены от ее толщины и мощности фундамента.
  • Устройство подпорных стенок из бетона этих проблем не имеет. Конструкция может иметь высоту от 2 до 15 метров.

Основным качеством бетонной стенки является ее долговечность и способность выдерживать значительную нагрузку, связанную с давлением грунта.

Внешний вид бетона оставляет желать лучшего, но он может быть отделан любыми облицовочными материалами, сохраняя при этом свою прочность и основательность.

Важно! Дальнейшая обработка бетонной поверхности необходима, так как она имеет пористую структуру, в которую может проникать влага и разрушать бетон изнутри.

  • Конструкция из бетона может быть возведена при помощи установки опалубки и заливки туда бетонной смеси. При этом, конструкции можно придать самую необычную форму.
  • Можно возводить подпорные стенки из сборного железобетона, если необходима повышенная прочность и четкие геометрические параметры.
  • Можно возвести стену из железобетонных блоков — при этом скорость возведения стен выше.
  • Конструкция из блоков может быть оставлена с открытой кладкой, а вот монолитную поверхность необходимо будет декорировать – красить или облицовывать.

Грунты, на которых можно возводить подпорные стенки из бетона:

Грунт должен отличатся стабильностью и устойчивостью.

Рекомендация! Минимальная глубина залегания грунтовых вод должна находиться в 1 – 1,5 метрах от поверхности земли. Максимальная глубина промерзания – до 1,5 метров.

Определение расчетного сопротивления грунта основания

Основные элементы конструкции подпорной стенки показаны на фото ниже.

Что может повлиять на устойчивость подпорных стен

Наиболее важные характеристики, которыми должны обладать опорные стены из бетона – это устойчивость и переносимость высоких нагрузок от давления грунта. Это гарантия того, что конструкция не будет разрушена в результате обвала почвы.

На опорную конструкцию возможно влияние следующих факторов:

  1. Уровня вибрации, которая имеет место быть при расположении земельного участка в непосредственной близости к автомобильной дороге с интенсивным потоком движения автотранспорта или вблизи железной дороги;
  2. Сейсмических явлений разного характера при строительстве в сейсмоактивных регионах;
  3. Уровня прохождения грунтовых вод и их активностью в дождливые периоды, а также паводковые явления в регионе;
  4. Уровень набухания грунта в зимние месяцы.

Подпорная стена из бетона будет устойчива при правильном подборе ее толщины, которая зависит от высоты сооружения и характеристик почвы. При устройстве стены на мягком грунте рекомендуется увеличение ее ширины.

Важно! При строительстве подпорной стенки свыше 2 метров в высоту, необходимо учитывать ветровые нагрузки конкретного региона строительства.

Расчет МЗЛФ по Сажину

Возведение подпорной стенки

Когда все параметры рассчитаны и выбрана конфигурация и размеры стены, можно приступать к ее возведению

Траншея

Это первый этап возведения опорной конструкции. На земельный участок наносят разметку в соответствии с заданной формой и толщиной будущей конструкции, учитывая ширину фундамента, роют траншею.

Дно траншеи тщательно утрамбовывают при помощи лопаты. Боковым срезам придают ровную геометрическую форму. На дно траншеи укладывают гравийную или щебневую подушку.

Для усиления прочности фундамента, поверх гравия укладывают армирующую сетку или металлические прутья. По контуру траншеи в вертикальном положении устанавливают арматурные прутья обеспечения прочности конструкции.

Опалубка

Подпорные стены из монолитного железобетона, требуют устройства массивной опалубочной конструкции, способной выдержать давление тяжелого бетонного раствора.

  • Щиты для опалубки изготавливают из досок толщиной от 3 см.
  • Соединяться в горизонтальном положении между собой они должны при помощи вертикально установленных брусьев сечением 5 х 10 см.
  • Фиксация конструкции производится при помощи распоров, установленных в грунт через каждые 50 см с обеих сторон конструкции.
  • Сначала устанавливают заднюю стенку опалубки.
  • Чтобы избежать деформации и прогиба каркаса, вдоль стены устанавливают вертикальную металлическую арматуру. На данном этапе устанавливают дренажную систему.

Дренаж подпорной стенки

Дренаж может отличаться способом расположения:

  1. Поперечный дренаж

В теле стены должно быть оставлено отверстие, имеющее диаметр до 10 см или вставлена трубка диаметром 5 см под углом с шагом в 1 м. Водоотведение производится в расположенный поблизости водоприемник.

  1. Продольный дренаж

По уровню фундамента укладывают дренажную гофрированную трубу, завернутую в материал из геотекстиля, который впитывает влагу и способствует попаданию ее в отверстия трубы, из которой она выводится за пределы конструкции.

Каждый из этих вариантов предполагает укладку дренирующего слоя между поверхностью стены и почвой. Дренирующий слой может состоять из гравия, битого кирпича или крупнозернистого песка толщиной в 7 – 10 см.

Важно! Устройство дренажного слоя производят на этапе подсыпки грунта. Вместо фракционных материалов, можно использовать современное дренажное полотно из объемного текстиля, тогда дополнительное давление на опорную стену будет исключено.

Раствор

Для того чтобы подпорная стенка выдерживала высокие нагрузки и была долговечной, необходимо применять качественный морозостойкий бетонный раствор. Для монолитных тонкостенных конструкций из железобетона это раствор марки В10/В15, для сборных конструкций – В15/В30.

Температурный режим, °С Минимальный класс по морозостойкости
от -5 до -20 F50
от -20 до -40 F75
от – 40 и ниже F150

Спустя 5 дней после того, как раствор схватится, опалубку удаляют. Внешняя поверхность конструкции обрабатывается при помощи цементной штукатурки. Через месяц бетон наберет свою рабочую прочность, и сможет нести нагрузку.

На этом этапе выполняют заполнение пространства, расположенное с задней стороны конструкции. Чтобы раствор был качественным, должна соблюдаться инструкция его приготовления и необходимые пропорции.

Расчет цементного раствора

Заполнение пространства за опорной конструкцией

Сначала засыпают дренажный грунт или укладывают дренажное полотно, о котором было сказано выше. После этого укладывают слоями в 20 – 40 см ранее отобранную грунтовую массу, которую необходимо утрамбовывать по мере засыпки. Верхним слоем укладывается растительный грунт.

Спустя несколько недель произойдет естественная усадка грунта, поэтому необходимо будет произвести подсыпку.

Важно! Нельзя подсыпать ранее вынутые торф, ил, грунт, в котором содержание органических и растворимых включений превышает 5% по весу, а также мерзлый грунт.

Гидроизоляция поверхности подпорных стенок

Задняя стенка подпорной конструкции должна быть надежно гидроизолирована при помощи рубероида или кровельного гидроизоляционного материала (толь). Они в два слоя укладываются на мастику из битума. Если грунт сухой, то достаточно обработать заднюю поверхность опоры двумя слоями битума.

Декорирование подпорных стенок

Сам по себе бетон имеет непрезентабельный внешний вид, поэтому подлежит отделке. Это необходимо сделать еще и для того, чтобы защитить его пористую поверхность от проникновения влаги. Выбирая отделочный материал, стоит учесть архитектуру частного дома и стилистику окружающего ландшафта.

В качестве отделочного материала можно выбрать:

  1. Штукатурку;

  1. Деревянные панели;

  1. Искусственный камень;

Цена зависит от выбранного материала.

Видео в этой статье расскажет, как возводить железобетонные подпорные стенки.