Журнал "Зелёная стрела"
Меню раздела

Подбор малогабаритных подпорных стен в ландшафтном строительстве

Поделиться

Территории, расположенные на склонах долин рек, ручьев, холмов, берегов озер, являются весьма востребованными в ландшафтном строительстве в качестве объектов ландшафтного и садово-паркового строительства. Они нуждаются в подпорных стенках. В нашем материале всё про подпорные стенки на участке, в саду, в дизайне.

Особенностью таких объектов является значительная крутизна склонов, которая обуславливает потенциально значительные затраты на освоение и благоустройство. Однако при взвешенном архитектурно-инженерном решении эстетический потенциал территории может быть значительно повышен.

Одной из основных задач инженерных задач является задача организация рельефа-преобразования естественного (неорганизованного) рельефа в проектный (организованный). Для территорий со значительной крутизной склонов основной задачей организации рельефа является обеспечение условий передвижения по участку.

Территории с уклоном поверхности более 40-60% являются некомфортными для повседневного передвижения пешеходов. Возникает необходимость террасирования территории – создание проектных фрагментов территории (террас) с комфортными для передвижения уклонами 10-20%. Сопряжение террас по высоте может быть реализовано в виде подпорных стен и проектных откосов.

Если вы читаете эту статью, вам может быть интересна эта программа:

В данной работе рассматривается возможность выбора конструкции и параметров подпорных стен для объектов ландшафтного и садово-паркового строительства в зависимости от величины перепада между террасами без выполнения значительного объема конструктивных расчетов.   

В работе был выполнен расчет более 1600 вариантов конструкций подпорных стен (в наиболее актуальном диапазоне перепада высот террас от 0,5 до 0,9 метра) с определением параметров их устойчивости и объемов бетонных работ.

В качестве расчетных моделей рассмотрены три профиля подпорных стен, часто применяемых в ландшафтном проектировании: начиная от самого простого профиля (прямоугольного) и заканчивая наиболее сложным (уголковым с двумя консолями) (рисунок 1).

Интуитивно ясно, что при самых малых перепадах высот не целесообразно выбирать уголковый профиль конструкции, ведь устойчивости прямоугольного профиля будет достаточно. Однако до какого перепада высоты террас каждая из конструкций является выгодной и какие габариты необходимо принимать – на эти вопросы отвечает данная статья.
Конструкция подпорной стенки
Конструкция подпорной стенки включает в себя:
● фундамент – часть стены, которая находится под землей и принимает на себя основную нагрузку;
● тело – вертикальная часть конструкции, которую можно увидеть;
Схема конструкции представлено на рисунке 2.

Фундамент подпорной стенки закладывается на глубину промерзания грунта. Эта величина варьируется в зависимости от типа грунта и географии участка проектирования.  В Санкт-Петербурге и Ленинградской области преобладает суглинистая почва, поэтому для расчета глубина промерзания грунта принимается 1,2 метра. Фундамент принимает на себя основную нагрузку.

Телом подпорной стенки является вертикальная ее составляющая. Помимо технических задач оно выполняет и декоративные функции. Облицовка бетонного фасада может быть выполнена краской, деревом, камнем, гибкой черепицей и прочими материалами.

Для усиления конструкции фундамент и тело подпорной стенки армируются. В случае ландшафтного строительства при небольших нагрузках и габаритах арматуру подпорной стенки можно принимать конструктивно.
Дренаж не является составной частью конструкции подпорных стен, при потенциальной возможности концентрации грунтовых вод за стенкой и значительной высоте перепада (более 0,6-0,8 м) его устройство становиться весьма актуальным.

Расчет подпорных стен по первому и второму предельным состояниям

На подпорные стенки действуют нагрузки:
● снеговая нагрузка (q);
● давление грунта активное и пассивное (Еа и Еп);
● нагрузка от собственного веса грунта (Ргр);
● нагрузка от собственного веса конструкции подпорной стенки (Рст).

В рассматриваемом случае принимаем, что конструкция не будет активно эксплуатироваться, то есть она не применяется как скамья или тропинка.
Расчет подпорной стенки проводится по двум предельным состояниям.

Алгоритм подбора типа и габаритов подпорных стен в зависимости от перепада высоты террас

Алгоритм исследования состоит из следующих последовательных шагов:

Создание трех расчетных моделей высотой от 1,7 метров до 2,7:
а) подпорная стенка прямоугольного профиля, 
б) подпорная стенка уголкового профиля с консолью в сторону подпора грунта,
в) подпорная стенка уголкового профиля с двумя консолями.
Для каждой высоты конструкции принимается ширина фундамента от 0,2 метров до 1 метра.
Итого рассматриваемых моделей типа
а) – 90 конструкций, типа б) – 720 конструкций, типа в) – 810 конструкций.

Сбор действующих нагрузок на каждую конструкцию.
Расчет всех конструкций по первому и второму предельным состояниям.
Численное моделирование (сбор информации и отбор допустимых габаритов конструкций).
Анализ допустимых габаритов конструкции с точки зрения ее простоты и объема используемого бетона.
Составление рекомендаций по выбору габаритов конструкции.

Рекомендации по подбору типа и габаритов подпорных стен в зависимости от перепада высоты террас

На основании проведенных расчетов представлены наивыгоднейшие габариты подпорных стен, востребованные в ландшафтном строительстве. Основой выбора являлось не только положительная проверка по двум предельным состояниям, а также условия комфортного возведения конструкции и арматурного каркаса. Наивыгоднейшие варианты подпорной стенки сведены в общую таблицу 1.

Подпорная стенка прямоугольного профиля

Для высоты стенки от 1,7 до 2,1 м (перепад высот террас от 0,5 до 0,9 метров) возможно устройство прямоугольного профиля конструкции. Выбранная модель упростит работы по устройству опалубки, вязке арматурного каркаса и заливке бетона. Время, потраченное на возведение конструкции, сократится. Единственным минусом является расход бетона для устройства стенки, однако, это можно скомпенсировать простотой вышеупомянутых работ и простотой схемы армирования.

Подпорные стенки уголкового профиля с консолью в сторону верхней террасы

В случае, когда при малых перепадах высот (от 0,8 до 1 метра) необходимо сэкономить используемый материал, возможно устройство подпорной стенки уголкового профиля с консолью в сторону верхней террасы высотой 2-2,2 метра.

Преимуществом данного выбора являются сокращение экономических затрат на бетонную смесь и арматуру. Однако возведение конструкции в данном случае усложняется: возводится опалубка и арматурный каркас уголкового типа. 

Уголковые подпорные стенки с двумя консолями

Подпорные стенки высотой 2,3 - 2,7 метров (перепад высот соседних террас от 1,1 до 1,5 метров) рекомендуется принимать уголкового профиля с двумя консолями. Этот профиль конструкции является наиболее экономичным с точки зрения используемых материалов. Однако степень трудозатрат в данном случае наиболее высокая.

Использование результатов проведенного исследования возможно специалистами, занимающихся деятельностью в области ландшафтного проектирования, благоустройства. Применение подобранных габаритов конструкции возможно в тех случаях, когда условия эксплуатации подпорной стенки соответствуют условиям, при которых производился расчет моделей. При изменении одного из исходных параметров расчета, необходим более индивидуальный подход и подробный расчет конструкции подпорной стенки.


Ирина Игоревна Логинова, магистр
Константин Николаевич Криулин, кандидат технических наук, доцент