Підпірна стінка на ділянці технологія пристрою і розрахунок своїми руками
Підпірна стінка - це будівельне споруда, яка утримує ґрунтову масу від обвалення при перепадах планувальних відміток. Висока відповідальність таких конструкцій обумовлена великими навантаженнями земляних мас і вимагає знання технології їх зведення. Пропонований варіант бетонної підпірної стінки допоможе зробити її правильно.
Різновиди підпірних стінок
Підпірну стінку споруджують у випадках, коли укіс грунту або насипу перевищує граничну величину. Вони підрозділяються по висоті, конструкції і матеріалу.
- низькі - перепад планувальних відміток менше 10 м;
- середні - перепад становить від 10 до 20 м;
- високі - при перепаді висот більше 20 м.
Масивні підпірні стінки забезпечують стійкість від зсуву і перекидання власною вагою. У тонкостінних крім власної ваги враховується вага грунту, який включається в роботу відповідно до конструкції стінки.
Підпірні стінки бувають монолітними, збірними і збірно-монолітними. Конструктивно тонкостінні підпірні споруди за формою поділяються на:
- уголковие консольні;
- уголковие анкерні;
- контрфорсні.
Анкерні підпірні стінки застосовуються при високих перепадах планувальних відміток. Кожен грунт має свої фізико-механічні властивості. Наприклад, якщо для нього існує поняття призма обвалення, то анкерная плита повинна розташовуватися за її межами.
Гнучкі підпірні конструкції можу мати невеликий прогин і зміщення, які обмежуються нормами. Якщо в підставі підпірного споруди є слабкі грунти, застосовуються для стінок пальові фундаменти.
Розміри підпірних стінок приймаються в ході розрахунку, в якому враховується:
- вага стінки;
- тиск грунту;
- навантаження, що знаходяться в межах призми обвалення;
- навантаження на лицьову частину стінки і інші можливі сили, що виникають в кожному конкретному випадку.
Підпірна конструкція розраховується на несучу здатність грунту і самої стінки, стійкість проти зсуву. Для складних умов будівництва розрахунок враховує всі додаткові навантаження.
У разі водонасичених грунтів робиться дренаж. При цьому зменшується навантаження від грунту на стінку. Іноді грунт містить агресивні складові по відношенню до бетону або металу. В цьому випадку зведення споруди робиться з урахуванням захисту конструкцій від корозії.
Висота підпірної стінки безпосередньо залежить від висоти перепаду планування. Для масивних споруд розмір підошви можна прийняти 0,5-0,7 висоти стінки. Найменший розмір перетинів стін допускається для:
- бутобетонних - 600 мм;
- бетонних - 400 мм;
- залізобетонних - 100 мм.
При визначенні глибини закладення підпірних стінок враховуються всі вимоги, як до фундаментів, але не менше 600 мм для нескельних грунтів і 300 мм для скельних.
Бетонна підпірна стінка своїми руками
Вибір матеріалу підпірної стінки залежить від:
- призначення конструкції;
- висоти перепаду планувальних відміток;
- фізико-механічних властивостей грунту;
- присутності грунтових вод;
- дизайнерського рішення конструкції.
Для підпірних стінок рекомендується застосовувати бетон класом не менше В15. Якщо умови експлуатації припускають заморожування і відтавання поперемінно, то важлива при цьому марка по морозостійкості і водонепроникності.
Так, наприклад, в умовах непостійного водонасичення грунту для температур від -20 до -40 ° С марка по морозостійкості допускається не менше F50. З бетону виконуються підпірні стінки масивного виду, так як тонкі піддаються навантаження на вигин, а бетон може працювати тільки на стиск.
Розрахунок масивної підпірної стінки з бетону
Кожен грунт має показник - площину природного укосу. Вона утворюється за рахунок сил тертя частинок грунту і характеризується кутом внутрішнього тертя - φ. У природі такі площини можна зустріти на природних схилах або насипах.
Якщо кут укосу, який необхідний в будівництві для якоїсь споруди, перевищує кут внутрішнього тертя, то робиться утримує споруду для грунту - підпірна стінка. Вона повинна утримати грунт, що знаходиться над площиною природного укосу.
Розміри підпірної стінки підбираються в результаті розрахунку на міцність і стійкість. Для цього визначається величина тиску грунту на конструкцію - Е.
Для розрахунку використовують теорію сипучих тіл, згідно з якою під власною вагою (G) грунт прагнути вниз по площині сповзання ВС і тисне на підпірну стінку (E). S-тиск грунту на площину сповзання. В даному випадку призма АВС передбачається як тверде тіло з вагою G, який повинні врівноважити сили S і E.
Величина Е розраховується за формулою:
- γг - об'ємна вага грунту (нормативний);
- Н - висота підпірної стінки;
- μ - коефіцієнт, який залежить від φ, α, β, φ0.
Розглянемо простий варіант - підпірна стінка з бетону прямокутного перетину. Для попереднього підбору перетину підпірної стінки можна використовувати формулу:
- b - ширина стінки в будь-якому перетині;
- Н - висота перетину від поверхні грунту;
- З 1. С2 - коефіцієнти, які залежать від кутів нахилу зовнішньої і внутрішньої поверхні підпірної стінки. Для розглянутого випадку прямоугольно перетину їх значення дорівнює нулю;
- γг і γк - об'ємна вага грунту і матеріалу стінки;
- μ - коефіцієнт, який можна прийняти за графіком.
Для прикладу візьмемо грунт φ = 35 ° з об'ємною вагою 1,6 т / м 3. об'ємний вагу бетону - 2,2 т / м 3. Глибину закладення фундаменту приймемо 1,3 м. У разі прямокутного перетину С1 = С2 = 0.
Н = 4,2 м; μ = 0,271 - за графіком.
Підставивши всі дані в формулу, отримуємо:
Приймаємо товщину стінки надземної частини - 1,65 м. З цієї ж формулою знаходимо ширину стінки по підошві фундаменту.
1,2 - коефіцієнт надійності для фундаменту.
Підпірну стінку приймаємо з попередніми розмірами згідно розрахунку перетином 1,65х2,54 м з бетону класу В15.
послідовність робіт
Перед пристроєм монолітної бетонної стінки під її підошву влаштовують бетонну підготовку. Товщина її становить 100 мм. По всьому периметру підготовка повинна бути ширше стінки на 150 мм. Клас бетону не менше В5.
Опалубку для підпірної стінки монтують з обрізної дошки листяних (береза, бук, липа, вільха) і хвойних (ялина, сосна) порід. Використовуються дошки шириною не більше 15 см. Вологість дерева для опалубки допускається не більше 25%. Всі дерев'яні елементи просочуються антисептиками.
З дощок збиваються щити, які підтримуються підкосами або розпірками через 70-100 см. Можна також використовувати і інвентарну опалубку. Для цього габарити підпірної стінки підбираються відповідно до її розмірами.
Виготовлення бетонної суміші
Бетонну суміш для класу В15 (М200) готують в пропорції - цемент: пісок: щебінь (гравій):
На 1 м 3 бетону береться 155 л води і 250 кг цементу М400. Для приготування суміші використовується бетономішалка.
Укладання бетону
Перед початком бетонування проводиться перевірка правильності форми і установки опалубки. Далі внутрішня поверхня опалубки очищається від бруду і сміття. Дерев'яні елементи за годину перед бетонуванням змочуються водою.
Ущільнення бетонної суміші
Укладання бетонної суміші виробляється шарами 20-30 см. Кожен шар обов'язково ущільнюється ручними трамбівками або глибинним вібратором. Найкращі умови для тверднення бетону створюються при безперервному бетонуванні всієї конструкції.
Невелика перерва в роботі, коли бетон перебуває в початковій стадії твердіння і має певну рухливість, не вплине на міцність всієї конструкції. В цьому випадку можна продовжувати бетонні роботи без додаткових заходів.
Якщо бетон вже втрачає свою рухливість і набирає міцність, необхідно поверхню раніше укладеного бетону очистити від цементної плівки, зробити насічки і бажано продути стисненим повітрям. Далі настилається тонкий шар розчину складом цемент: пісок як і у бетону. Потім проводиться укладання бетону в звичайному порядку.
Догляд за бетоном
Влітку в суху спекотну погоду поверхню бетону захищають від перегріву і вітру. Для цього її покривають мокрими тирсою, рогожкою або поліетиленовою плівкою.
Щоб уникнути швидкого висихання поверхні, виробляється полив бетону протягом тижня. При температурі понад 15 ° С бетон поливають через кожні три години протягом перших трьох днів, далі не менше трьох разів на добу.
У холодну погоду при температурі менше 5 ºС поверхню бетону, що твердіє вкривають теплоізоляційними матеріалами.
Распалубовка
Для підпірних стінок зняття опалубки можливо тільки при наборі бетоном 100% міцності. Найпростіший спосіб визначити можливість розпалубки - це простукування готового бетону молотком. При наборі достатньої міцності конструкція видає дзвінкий звук.
Після зняття опалубки зворотну засипку виконують піском, гравієм або щебенем з пошаровим утрамбовкой.
Якщо в довжину підпірна стінка перевищує 10 м, необхідно пристрій температурно-осадового шва. Його роблять на всю висоту конструкції. Неоднорідні грунт під підошвою споруди може створювати напруження в стінці і тому температурний шов робиться в місцях поділу грунтів з різними властивостями. У шви встановлюється просмолённие дошки товщиною не менше 3 см.
Поверхня підпірної стінки, що стикається з грунтом, необхідно захищати фарбувальної гідроізоляцією, мастиками або бітумними розчинами.
При великому ухилі присадибної ділянки підпірна стінка вирішує питання його вирівнювання, а також може стати прекрасним варіантом ландшафтного дизайну.
story: view | outbuilding: - | 1.0125 | 58