Мандрівники і просто любителі гірських доріг звикли бачити підпірні стінки – споруди, що захищають від руйнування грунту і її потрапляння на проїжджу частину. Сіра кам’яна перепона під зеленими схилами стала звичною частиною природного пейзажу. Більше півстоліття тому з’явилися деякі різновиди підпірок. У наш час в приватних володіннях є також огорожі переважно з декоративним значенням і відповідної облицюванням. Перепади висот тепер активно використовують в ландшафтному дизайні. Їх залишають в первісному вигляді, приховують або якось підкреслюють. Підпірні конструкції збирають з десятка різних матеріалів і при кардинально відрізняються технологіях. Використовують геотекстиль, металеві сітки, пальові стовпи. Звичайні стінові конструкції укладають шарами або одним блоком. В результаті дороги отримують захист від зсувів, а в приватних володіннях поліпшується грунт.
Пристрій і функція
У простому значенні підпірні стінки ділять на укріплювальні і декоративні. Різниця між видами полягає в різному ступені навантажень і впливу. Конструкція неодмінно включає в себе підземну, надземну частини і захисні комунікації. На фундамент тиснуть грунт і сама стінка. Наземна частина (тіло) закриває піднесення і з зовнішнього боку. Буває рівною і косою. Захисну роль відіграють дренаж та водовідведення. Ці комунікації відводять воду і вологу, надмірно накопичується на нутрощах.
Підпірні поверхні виконують 4 функції: зонування, укріплювальні, захисну і декоративну. Перша має на увазі відділення нерівних вибоїстих ділянок від решти території. Зміцнення означає фіксацію грунту і перешкоджання осипання. Додатково – це захист цілісності будівель. Декоративність виражається якостями облицювання, різноманітністю форми і висоти.
Особливості проектування
Проектування повинно виконуватися на підставі:
- креслень плану.
- Звіту про інженерно-технічних дослідженнях.
- технологічного завдання.
БНіП та норми зобов’язують будівельників враховувати фактори навколишнього середовища і властивості матеріалів. Це – потрібний рівень водонепроникності, зміни в фізико-механічних особливості грунтів, передача горизонтальних навантажень, можливість застосування розпірних і анкерних конструкцій. У нормах є рекомендації по заходах і конструктивних рішень, спрямованих на зниження тиску на огорожу. Включаючи використання геотекстилю та розвантажувальних елементів. Для визначення бокового тиску грунту враховують зовнішні навантаження і вплив на масив. У тому числі від розташованих поруч будівель, їх фундаментів, будівельних механізмів і навантажень з проїжджої частини. Крім цього, потрібно врахувати нахил граней до вертикалі і зміщення кордонів інженерно-геологічних об’єктів від горизонтальної осі. У проекті розраховують деформаційні характеристики стінки і міцнісні на стику огорожі і грунту.
Від чого залежить міцність підпірної стіни
Міцність безпосередньо пов’язана зі стійкістю і здатністю витримувати тиск. На стінку впливає велика маса грунту, але при цьому повільно рухається в результаті геологічних процесів. При зведенні перепони враховують її власну вагу, близькість ж / д шляхів і сейсмічну активність. Крім цього, явища, пов’язані з впливом водних потоків: висоту залягання підземних вод, ймовірність розмивання дощами, набухання грунту взимку. Підпірний елемент з висотою 2 метри і більше встановлюють з урахуванням сили вітру, типовою для регіону. Міцність прямо залежить від товщини стіни. Останній показник підганяють під тип і рівень грунту, висоту перешкоди. Чим вище параметри висоти рельєфу і самої стіни, м’якості грунту, тим більша знадобиться товщина. При цьому надлишковий власний вага може стати причиною тріщин.
Основні моменти будівництва опорної стіни
Технологія будівництва включає складні аспекти. Розрахунки проводять виходячи з критеріїв міцності, надійності і бажаного терміну служби. На компактних ділянках допускається самостійне зведення. У цьому випадку діють також інші обмеження і норми. Стіну будують своїми руками за умови стійкості ґрунтів. Супісок, гравій, щебінь і глина – прийнятні варіанти. Слід також мати на увазі, що самостійне зміцнення грунту на схилі категорично заборонено. Стіни зводять на субстраті з промерзанням в межах півтора метра від поверхні. Самостійний пристрій має обмеження в 1,4 м на висоту для наземної частини перепони. Розрахунки для габаритних конструкцій виробляють професіонали: визначення параметрів ускладнюється зі збільшенням висоти паркану вище згаданого показника. Норми допускають рівень залягання підземних потоків на глибині не менше 1 метра, в ідеалі – від 1,5.
Закладка фундаменту
Підстава формують під стінки вище 30 см. Глибину фундаменту збільшують у міру пухкості грунту. У щільний субстрат заливають основу з пропорцією 1: 4 по відношенню до наземної частини. Підстава на одну третину від огорожі закладають в грунтах середньої м’якості. На пухкої і нестійкою землі під фундамент доводиться залишати половину загальної висоти. Найнадійніші варіанти підстави мають в складі щебінь або гравій і пісок, ущільнений цементом або глиною. Розчин заливають в підготовлену опалубку за принципом стрічкового фундаменту. Пристрій нормальної підпірної стінки передбачає міцне підгрунтя і така сама огорожа. Від внутрішнього руйнування будівництво захищають шаром гідроізоляції. Заходи на протидію впливу вологи включають організацію відсотків і дренажу. Шлях для водовідведення слід планувати заздалегідь.
Зведення стіни і збільшення її стійкості
Метод будівництва залежить від матеріалу. У більшості випадків контактну частину схилу вирівнюють. Зведення кам’яної конструкції виробляють з використанням великих каменів, які об’єднують стіну з грунтом на потрібному рівні, навколо яких і будують огорожу. При цьому витримують відстань для дренажної прошарку. Її організовують через зазори. Самі камені збирають мозаїкою і скріплюють цементною сумішшю. У проміжках висаджують рослини з корінням. Вони зміцнять стіну. Крім цього, є ще близько десяти методів підвищення стійкості. По-перше, внутрішню сторону стінки зводять під нахилом до землі. Нерівні межі на внутрішній поверхні знижують тиск. Пустотілі гранули в дренажі знімають зайве навантаження. Збудовані консолі зовні і розвантажувальні майданчики на внутрішній частині будівлі теж підвищують стійкість.
Деякі технології зведення:
- Макволл.
- Террамеш.
- зелений Террамеш.
Організація водовідведення
Є поздовжній, поперечний і комбінований варіанти. Перший тип облаштування, званий також підземним, означає прокладку уздовж огорожі асбоцементной, керамічної або гофрованої труби товщиною 10-15 см. Її загортають в геотекстильний матеріал, який вбирає воду. Рідина потрапляє в трубу через невеликі отвори, і «йде» за межі тераси. Поперечний вид відведення організовують з додаванням отворів в кожному другому-третьому ряду діаметром в межах 10 см. Спосіб може мати на увазі монтаж трубок під нахилом, щоб вода швидко покидала ділянку. Водовідвід – це в тому числі захист від впливу атмосферних опадів. У будову додають карнизний блок з невеликим ухилом – він захищає від попадання води в систему і, відповідно – від руйнування стінки під час морозів. Правильний вибір можна зробити після вивчення кліматичних особливостей місцевості.
Дренаж між стіною і землею
Після спорудження стіни і паузи в кілька днів на простий переходять до заповнення проміжку між схилом і огорожею. Використовують великоуламкові грунти, крупний пісок, гальку, гравій. Ще застосовують великі частки: різні відхідні матеріали, фрагменти цегли. Гравій чинить значний тиск на конструкцію, але в дренажній системі це – додатковий шар. Грунт і дренирующие суміші укладають пошарово, на кожному етапі система трамбується. Для підпірної стіни кращими варіантами вважають піски, супіски і великоуламкові грунти. Вгорі укладального матеріалу зазвичай застосовують рослинний грунт. Після утрамбовки останнього шару огорожі, його залишають на пару тижнів без навантажень. За цей час матеріал-зміцнення отримає основну масу властивостей. Важливо, щоб зверху знаходився знятий раніше грунтовий пласт з достатньою концентрацією гумусу. Тільки потім приступають до облаштування тераси.
Грунти з розчинними і органічними включеннями приблизно на 5% від загальної маси непридатні для зворотної засипки!
Використання гідроізоляції
Доцільність ізоляції визначають за двома критеріями: типу поверхні матеріалу і різновиди грунту. По першому параметру виділяють пористу і гладку структури. Губчаста швидко вбирає вологу, має високі показники водопроникності. У той же час на ній часто утворюється конденсат, що призводить до зниження міцності. У свою чергу, для сухого типу грунту досить напилення гідроізоляційного покриття або мастики. Ізоляцію вологого грунту організовують рулонними матеріалами. Зазвичай на підпірних огорожах застосовують обмазувальну гідроізоляцію водонепроникними складами. Даний тип захисту наносять в суху погоду на підігріту поверхню. Варіант з поклейкой гідроізоляції передбачає застосування рулонних матеріалів для покрівельної функції і мастик як сполучних агентів. Мембранну ізоляцію кладуть на глину. Можна замовити і професійну гідроізоляцію.
Деякі варіанти гідроізоляції:
- покрівельна толь;
- руберойд.
Як зробити розрахунок підпірних стінок різних видів і конструкцій
Розрахунок підпірних загороджень і їх фундаментів виробляють за двома групами граничних станів. За першою з них обчислення здійснюють в зв’язку з 6 видами перевірок. Йдеться про стійкість стін до зрушення, повороту і перекидання, а також про несучу здатність і міцності підстави. Перевірки стосуються також міцності вузлів і з’єднань, фільтраційної стійкості і аналогічного показника у розпірних елементів. У розрахунки по другій групі входять дані по стійкості до тріщин і міцності з’єднання «фундамент – підпірна конструкція». Для підпірок типу «стіна в ґрунті» виконують розрахунок по стінках траншеї з тиксотропним розчином. Для огорож з окремих частин виробляють обчислення по параметру продавлювання грунту між різними елементами. Розрахунок гнучких стін з розпірним або анкерним кріпленням роблять на підставі нелінійних контактних моделей або чисельних методів з нелінійними моделями суцільних середовищ.
Особливості зведення опорної стіни з різних матеріалів
Історично найпопулярнішим варіантом був скріплений бетонними розчинами камінь, але останнім часом з’являється все більше альтернатив:
- повнотіла цегла;
- дерево;
- палі;
- шини;
- геотекстиль.
Природний камінь виглядає органічніше інших матеріалів. Його закріплюють за допомогою композитів, але іноді валуни використовують для наповнення металевих решіток. Тоді отримують габіони – підпірки з підвищеною несучою здатністю. Дерев’яні споруди збирають вертикально або горизонтально. Перша методика залишає більше рішень в плані облаштування ділянки, не вимагає підбору однакових елементів. Цегляні будівлі зводять з певним типом кладки, в половину, в цілий і т. Д. Роблять звичайні цегляні ряди, з фундаментом. Бетонні стіни бувають суцільними і збірними. Їх армують і вирівнюють штукатуркою. Облицьовують плиткою або черепицею через одноманітного зовнішнього вигляду. Огородження з покришок можуть досягати великих розмірів. Їх зводять в стислі терміни. Наповнюють за допомогою лопати – піском, щебенем і грунтом.
З бетону
У більшості випадків бетонні стінки формують шляхом заливки. Спочатку риють траншею, глибину підбирають відповідно до висоти планованої стіни і особливостями грунту. Дно покривають гравієм і щебенем. Потім формують арматурний каркас: форма може бути довільною. Наступною справою встановлюють опалубку. Після цих маніпуляцій переходять до заливання бетону. На цьому етапі передбачають трубки для відведення рідини. У разі чого отвори проробляють після застигання за допомогою алмазного буріння. Після засихання бетону знімають опалубку і штукатурять стіни для вирівнювання. Надалі переходять до оздоблювальних робіт. Бетонні конструкції вважають одними з найбільш довговічних. При цьому установка огорожі може проводитися із застосуванням збірних залізобетонних систем. Тоді вдаються до різання алмазними колами.
З повнотілої цегли
Це один із самих бюджетних матеріалів. Більш того, цеглу залишаються після будівництва інших об’єктів. Для декоративного покриття використовують відхідні фрагменти, а також старі та биті елементи. Цегла – кращий матеріал для підпірних конструкцій зі складною геометрією, наприклад, з виступами, заглибленнями, кутами, закругленнями. Технологія кладки не відрізняється від варіанту звичайного будівництва. У той же час для невисоких перешкод вибирають укладку в півцеглини. Зміцнення вище 1 метра зводять технікою в повний цегла, додатково з посиленням арматурою. Фундамент облаштовують перев’язкою і гравійним дренажем. За стінкою роблять посилений водовідведення, так як цегла погано переносить вологість. Спорудження зазвичай обробляють – декоративною плиткою. Дизайнери при цьому використовують будь-які текстури та кольору.
З природного каменю
Класичний, надійний і стильний варіант стінки. Кам’яну огорожу органічно поєднують з будь-якої колірної гами. Високу вартість матеріалу можна компенсувати за рахунок власних матеріалів. Їх збирають в гірській місцевості, причому за кілька днів знаходять достатню кількість для великої огорожі. Стінки зводять з округлих валунів, прямокутних кам’яних блоків, гострих фрагментів скельної породи. У регулярних садах часто використовують блоки з вапняку або піщанику з укладанням рівними рядами. Валуни різних габаритів укладають для імітації природного нагромадження. Будівництво починають з риття траншеї, заповнення фундаменту і організації дренажу. Підстава зміцнюють дротом, арматурою і металевими будівельними відходами. Низькі стінки зводять на каменях, на половину заритих у землю. Порожнечі іноді заповнюють грунтом з насінням рослин. На крутих схилах камені скріплюють цементним розчином.
З природного каменю можна зводити габіони – тоді матеріал буде закріплений в міцній металевій решітці.
Із дерева
Середній за ціною метод будівництва. Стіни з горизонтальною кладкою зводять з ідеально рівною, висушеної деревини. Зазвичай з колод, але використовують також бруски – беруть цільні, так як клеєні під впливом дощу можуть расслоиться. Можлива вертикальна і горизонтальна установка. У другому випадку, крім інших якостей, потрібно підбирати елементи однакової довжини і товщини. Їх скріплюють поперечиною, хомутами і арматурою. Вертикальна кладка – швидша, зручна і економічна. В цьому випадку можна застосовувати відхідні пиломатеріали з різними габаритами. Іноді перешкоди зводять зі стовбурів, спиляних прямо на дачі або десь поблизу. Наприклад, зі старих колод або мертвих дерев. Для невисоких стінок по 40-90 см беруть також фрагменти з нерівних стовбурів фруктових дерев. На звивистих ділянках встановлюють саме вертикальні огорожі.
Використання габіонів
Окремої уваги варті стінки-габіони. Їх виконують у вигляді металевого каркаса з великою кількістю порожнього місця всередині. Це решітка з кроком в 5-10 см, відповідно для каменів діаметром від 7-12 см. Сітки роблять із сталевого дроту. Сусідні блоки при цьому міцно з’єднують. Надійність укріплень залежить безпосередньо від маси каменів. Здатність утримувати грунт на схилі у габіонів набагато вище, ніж у звичайної підпірної стіни. Укладання буде простий в технічному плані, адже не знадобляться зміцнюють шари і фундамент. Позитивний момент полягає і в можливості багаторівневої установки. При цьому природної сировини буде потрібно більше. Габіони використовують уже давно в гірських місцевостях, особливо вздовж річок. Високі огорожі ставлять в місцях, де спостерігаються каменепади. В останнє десятиліття конструкції набули популярності в ландшафтному дизайні. З’явилися фігурні варіанти, які не виконують функцію стіни.
Системи з часом тільки зміцнюються, адже порожнечі між камінням заповнюються грунтом і рослинами.
З покришок
Один з найменш трудомістких і найдешевших варіантів. Тим більше, що в шиномонтажних сервісах покришки іноді віддають даром. Шини обробляють вогнетривкими засобами і встановлюють далеко від житлових будинків. В процесі будівництва старі шини викладають рядами в колони. У центрі кожної забивають анкерні палі. Потім покришки щільно заповнюють піском і щебенем, часто ще й грунтом. Ряди ж кріплять болтами. Огородження з покришок зводять також методом настилания. У шин вирізують одну боковину. Перший ряд наповнюють піщано-щебеневої сумішшю по самий верх. На нього кладуть міцний листовий матеріал. Чим важче шар, тим надійніше буде стінка. Наступні ряди кладуть за таким же принципом, в чомусь схожому на цегляну кладку. Стінку потім закріплюють анкерними палями із зовнішнього боку – без них можливий зсув всієї конструкції.
З шпунтових паль
Конструкція буде складатися з суцільного ряду. Як матеріал вибирають що завгодно: залізобетон, дерево, метал і навіть пластик. Бічні поверхні паль обладнають переднім і заднім сполучними замками. У грунт спочатку вбивають палю з переднім з’єднанням. Після неї монтують елемент із заднім замком, в сторону цього кріплення. Обидві деталі з’єднують, і додають щільності за допомогою зв’язує речовини. Воно також перешкоджає подовжньому зсуву стовпів відносно один одного. Уздовж пішохідної зони висота перешкоди повинна становити мінімум 1 м. Для огорож формують дренажні системи для відтоку ґрунтових і атмосферних вод. Роблять канали та жолобки з гравієм і щебенем. Гідроізоляцію влаштовують двома шарами гарячого бітуму, додатковий другий – на випадок, якщо в грунті є з’єднання з агресивною реакцією на склади з бітуму.
Армогрунтових підпора
Її застосовують як альтернативу кам’яної або дерев’яної стіни. Конструкцію формують шляхом заповнення грунтом геотекстильного полотна. Зараз підпірні стіни збирають з додаванням сумішей землі і щебеню в плетені георешітки. Спеціальний текстиль з натуральним наповнювачем викладають в кілька ярусів. Огорожа закріплюють металевими анкерами, причому для надійності і захисту від зсуву кількість деталей збільшують. Зверху підпірною спорудою обробляють плитами. Армогрунтових конструкції вигідні в сейсмонебезпечних зонах, адже ефективність геополотен при нерівномірному осіданні вище, ніж у жорстких будівель. Гратчаста система сприяє тому, щоб грунт витримувала великі навантаження і зберігала цілісність на ділянках з максимальною крутизною. Текстиль для горизонтального армування володіє всіма важливими якостями:
- Високою міцністю на розрив.
- Сильне зчеплення з ґрунтом.
- Низьким рівнем деформації.
Підпірна стіна в ландшафтному дизайні
У цій сфері дизайну огорожі з підпірної функцією виступають в ролі центрального елемента: в ландшафтному мистецтві активно використовують перепади висот і каскадні форми. Підпірні стінки поєднують з доріжками, альпійськими гірками і клумбами. З квітниками створюють подобу «висячих садів». Опори в 50-70 см у висоту виконують також основну функцію. Конструкції вище 1 м встановлюють в основному для стримування грунту або підкреслення високих форм рельєфу. У ландшафтному дизайні матеріалами виготовлення стінок виступають камінь, метали, цемент і пластик. При цьому укріплювальні конструкції бувають повноцінними, компактними або ж виконуються з габіонів. Останні являють собою металеві решітки з наповненням великими каменями. На тлі зеленої трави, рослин і квітів ці вироби виглядають органічно. До того ж вийде непогана економія.
Висновок
Підпірні огорожі бувають укріплювальними і декоративними. Стіни використовують з міркувань безпеки: вони захищають від зсувів і зменшують масштаб можливих руйнувань. Над дизайнерської складової слід задуматися всім, хто поки не хоче купувати рельєфний ділянку. Адже опорами не тільки покращують грунт, з їх допомогою формують рівні і плавні переходи, навіть терасові ландшафти. Перед зведенням конструкцій вивчають грунт, зовнішні чинники в плані навантаження і тиску, враховують кількість опадів. Стіни будують з натурального каменю, дерева, цегли, бетону, паль і покришок. Спеціальні конструкції роблять з геотекстилю, металевих каркасів. На високі огорожі виділяють фундамент, зазвичай стрічковий. Потім зводять основну частину стіни, залишаючи проміжний шар. В кінці робіт облаштовують водовідведення, дренаж і встановлюють гідроізоляцію.
