ОБЗОР  И  АНАЛИЗ  ВИДОВ  ПОДПОРНЫХ  СТЕНОК  ПО  СТЕПЕНИ  ВОВЛЕЧЕНИЯ  ГРУНТА  ДЛЯ  СОХРАНЕНИЯ  УСТОЙЧИВОСТИ  СТЕНЫ

Воронкова  Любовь  Сергеевна

студент  4  курса,  факультет  ПГС 
СГАСУ, 
РФ,  г.  Самара

Е-mail:  l.voronkova19@mail.ru

Подпорные  стенки  являются  одним  из  важнейших  многофункциональных  архитектурно-планировочных  элементов  строительства.  Главная  функция  подпорных  стенок  –  укрепление  грунта  на  склонах  и  откосах.  Участки  со  сложным  рельефом,  где  есть  перепады  высот  более  50  см,  нуждаются  в  террасировании  для  оптимального  использования  земли,  создания  условий  для  нормального  роста  культурных  растений.

В  настоящее  время  необходимо  уметь  качественно  проанализировать  и  оценить,  какая  конструкция  будет  наиболее  приемлема  для  данных  геологических  условий,  т.  к.  каждый  из  типов  подпорных  стен  возник,  чтобы  наиболее  рационально  решить  задачу  проектирования:  добиться  наиболее  рациональной  работы  конструкции,  оставить  материал  там,  где  он  нужен  для  обеспечения  эксплуатационных  и  эстетических  качеств  и  максимально  сократить  его  расход  в  тех  местах  конструкции,  где  он  не  несет  никакой  функции.

Несмотря  на  то,  что  как  сооружения  подпорные  стенки  относятся  к  категории  «вспомогательных»,  их  конструктивные  решения  развиваются  бок  о  бок  с  основными  строительными  объемами:  промышленными  и  гражданскими  зданиями  и  сооружениями.

Подпорные  стенки  можно  классифицировать  по  ряду  признаков:  по  функциональному  назначению,  по  расположению  относительно  полотна  дороги,  по  типу  используемого  материала,  по  роду  основания,  по  степени  экономической  эффективности,  по  виду  внешней  поверхности  и  т.  д.

Если  немного  изменить  конструкцию  подпорной  стенки,  можно  не  только  снизить  негативное  действие  грунта  на  стенку,  но  и  вовлечь  его  в  обеспечение  устойчивости  стенки.  Подпорная  стена  удерживает  от  обрушения  грунт,  то  есть  грунт  является  для  неё  нагрузкой,  которая  стремится  опрокинуть  и  разрушить  стену.

Итак,  по  применению  в  сложных  геологических  условиях  подпорные  стенки  можно  классифицировать  по  степени  вовлечения  грунта  для  сохранения  устойчивости  стены:

1.  Массивные  стенки  чаще  всего  выполняются  из  сравнительно  непрочного  материала  (бут,  бутобетон,  габионы).  В  данном  случае  конструкция  не  предусматривает  использование  грунта  в  целях  сохранения  устойчивости  стенки,  грунт  играет  только  негативную  роль,  оказывая  на  стенку  давление.

2.  Полумассивные  подпорные  стенки.  Чаще  всего  изготавливаются  из  железобетона.  Здесь  в  работу  стены  вовлекается  сыпучее  тело  (грунт).  Дополнительные  удерживающие  силы  создаются  за  счёт  грунта,  оказывающего  давление  на  специально  предусмотренные  в  конструкции  стенки  консоли,  выступы  и  горизонтальные  фундаментные  плиты.  Полумассивные  подпорные  стенки  можно  разделить  на  комбинированные,  тонкоэлементные  и  тонкие  [3].

2.1. Комбинированные  стенки  вовлекают  грунт  в  работу  с  помощью  предусмотренных  для  этой  цели  консолей.  Ограждающая  часть  комбинированной  стены  может  быть  выполнена  по  примеру  массивных  подпорных  стен  из  природного  камня,  однако  за  счет  использования  железобетонных  консолей  поперечные  размеры  стенки  сокращаются.

Рисунок  1.  Комбинированная  подпорная  стенка

2.2. Тонкоэлементные  подпорные  стенки.  Изготавливаются  из  железобетона,  обычно  состоят  из  связанных  друг  с  другом  железобетонных  плит.  Собственный  вес  стенки  лишь  отчасти  обеспечивает  её  устойчивость.  Следовательно,  в  работу  на  устойчивость  должен  вовлекаться  больший  объём  грунта.  Наиболее  широкое  применение  получили  уголковые  подпорные  стенки,  которые  состоят  из  двух  основных  элементов  –  вертикальной  ограждающей  панели  и  горизонтальной  фундаментной  плиты.

Рисунок  2.  Уголковая  подпорная  стенка

2.3  Тонкие  подпорные  стенки.  Как  правило,  тонкие  подпорные  стенки  состоят  из  тонкой  стены  ограждения  и  системы  анкеровки  в  виде  анкерных  тяг  или  тонких  железобетонных  плит.  Лицевая  стенка  чаще  всего  выполняется  из  металлического  или  железобетонного  шпунта  [1].

Рисунок  3.  Тонкая  подпорная  стенка

3.  Подпорные  стенки  из  армированного  грунта.  В  данном  случае  армированный  грунт  является  основным  главным  элементом  самой  конструкции  стенки  (помимо  него  существуют  еще  два  основных  компонента:  облицовка  и  армирующие  элементы).  В  качестве  армирующих  элементов  используются  металлические  сетки,  прикрепленные  к  тонким  облицовочным  плитам  или  оболочкам,  образующим  ограждение.  Армирование  часто  выполняется  в  виде  мембран  из  гибких  материалов  (пластмасс,  геотекстилей,  тонкой  стали).  Лицевая  часть  стенки  возводится  постепенно,  по  мере  формирования  послойно  армированной  засыпки.  Армогрунтовые  стены  наиболее  полно  вовлекают  в  работу  окружающий  грунт  и  возводиться  на  большую,  но  они  требуют  больших  пространств,  что  невозможно  в  стесненных  городских  условиях  [2].

Рисунок  4.  Подпорная  стенка  из  армированного  грунта

Для  того  чтобы  возводимые  подпорные  стены  сохраняли  свои  эксплуатационные  и  эстетические  качества  в  течение  всего  срока  службы  сооружения,  необходимо  повысить  уровень  технических  требований,  создать  условия  контроля  на  всех  этапах  возведения  подпорной  стены:  требования  к  прочностным  свойствам  используемых  материалов  во  время  заводского  изготовления  элементов,  к  качеству  строительных  работ  в  процессе  монтажа,  обеспечив,  таким  образом,  заложенный  в  проекте  уровень  прочности;  развивать  исследования  в  области  совершенствования  старых  и  создания  новых  типов  подпорных  стен  с  поправкой  на  местные  климатические  условия  и  возможности  технологической  базы,  внедрять  новые  типы  стенок  в  практику  строительства.

Исследования  показывают,  что,  изменив  очертание  задней  грани  фундаментной  плиты,  снабдив  плиту  вырезами  или  отверстиями,  можно  добиться  большей  ее  эффективности  с  точки  зрения  вовлечения  в  работу  стенки  окружающего  грунта.  Развитие  исследований  в  этой  области  позволит  реконструировать  стенки  с  минимальными  затратами  [5];

·подпорные  стенки  с  применением  буро-инъекционных  свай.  Грамотная  расстановка  в  основании  стенки  буро-инъекционных  свай  позволяет  значительно  снизить  расход  материала,  повысить  технологичность  строительных  работ.  Конструкция  позволяет  вести  работы  в  крайне  стесненных  условиях  городской  застройки;

В  последнее  время  ведутся  исследования  в  области  конструирования  тонких  подпорных  стен  с  использованием  буро-инъекционных  свай.  Сваи  в  конструкции  стены  воспринимают  только  продольные  осевые  силы  и  поэтому  должны  быть  расположены  из  условия  обеспечения  их  центрального  нагружения.

·конструкции  подпорных  стен  комбинированного  типа  (с  применением  анкеров),  озеленение  зон  подпорных  стен.  Подпорные  стены  с  применением  анкеров  и  специальных  заанкеренных  блоков  из  сборного  или  монолитного  железобетона  наиболее  распространены  в  странах  Европейского  союза.  Как  правило,  лицевая  поверхность  такого  типа  стен  предполагает  возможность  размещения  зеленых  насаждений,  что  придает  стенам  привлекательный  внешний  вид

·подпорные  стенки  из  армированного  грунта.  Стенки  из  армогрунта  –  весьма  распространенный  за  рубежом  тип  подпорных  стен.  Применение  стенок  такого  типа  позволяет  обеспечить  необходимые  функциональные  качества  в  сочетании  с  недоступной  для  других  типов  конструкций  высотой.  Кроме  того,  стенки  такого  типа  прекрасно  гармонируют  с  окружающей  средой,  подчеркивают  красоту  рельефа,  обеспечивают  возможность  «наращивания»  стенки  по  мере  поступления  сыпучего  материала  (засыпки).  Однако  применение  стен  из  армогрунта  в  российских  условиях  (мерзлота,  пучинистые  грунты,  агрессивные  среды)  без  надлежащей  корректировки  недопустимо  [4].

Список  литературы:

1. Будин  А.Я.  Тонкие  подпорные  стенки.  –  Л.:  Стройиздат,  1974.
2. Варианты  подпорных  стенок  из  бетонов.  [Электронный  ресурс]  –  Режим  доступа.  –  URL:  http://tolkobeton.ru/stroitelstvo/podpornaya-stenka-iz-betona.html  (дата  обращения:  01.10.2015).
3. СНиП  2.09.03-85.  Сооружения  промышленных  предприятий.  Подземные  сооружения.  –  М.:  Стройиздат,  1985.
4. Цимбельман  Н.Я.  Подпорные  стенки  как  элемент  городской  застройки:  анализ  причин  аварий  и  развитие  методов  расчета  и  конструирования.  [Электронный  ресурс]  –  Режим  доступа.  –  URL:  http://www.zimbelmann.ru/lectures/lecture_38.html  (дата  обращения:  01.10.2015).
5. Цытович  Н.А.  Механика  грунтов.  –  М:  ВШ,  1894.