Армирование подпорной стенки из бетона

Подпорные стенки делятся на декоративные и функциональные. Первые разграничивают участки, а вторые применяются для удерживания почвы во время ливневых дождей и таяния снега. Подпорная стенка из бетона может быть использована для любой цели.

Схема армирования фундамента.

При строительстве подпорной стенки из бетона необходимо провести армирование как фундамента, так и тела самой стенки.

Ее формируют по желанию заказчика. Сначала готовят основание, для которого копают траншею, равную одной трети подпорной стенки, и засыпают ее пескогравием, создавая подушку, на которой возводят армирующую сетку для фундамента.

Принцип работы арматуры

Армирование – это скелет в теле подпорной стенки, который поможет ей устоять и не рухнуть при больших нагрузках. Армирующая сетка, в отличие от бетона, устойчива к растяжению и, принимая на себя большую нагрузку, не деформируется и не лопается. Армирование фундамента даст подпорной стене надолго сохранять целостность, что важно при любом строительстве. Арматурный каркас располагают таким образом, чтобы при заливке он был не ближе 5 см к наружным поверхностям. При правильном армировании фундамента необходимо рассчитать сечение стальной проволоки и размер ячеек каркаса. Необходимо правильно связывать армирующую проволоку в траншее, чтобы она не смещалась во время заливки бетона. Возможно применение сварочного аппарата для связывания проволоки в единое целое. Но лучше всего применять проволоку для связывания стальных прутов.

Общие правила

Возьмем для примера фундамент шириной 40 см.

Армирование такого фундамента потребует четыре вертикальных прута стали толщиной до 16 мм, соединенных между собой в единую сетку с правильными квадратами с помощью поперечных линий, созданных проволокой до 12 мм и закрепленных на пересечениях специальной проволокой.

Если ширина фундамента составит 40 см, то две армирующих сетки встанут на расстоянии друг от друга на 30 см, оставляя по краям по 5 см, как и требуется для армированного бетона. Если у ленточного фундамента большая длина, но небольшая ширина, то в нем будут возникать в основном продольные растяжения. Поэтому горизонтальные и вертикальные прутья арматуры в таком фундаменте будут нужны для создания каркаса и его поддержки.

Схема армирования ленточного фундамента в углах.

Когда армируются углы фундамента, нужно помнить, что это место, в котором часто возникают различные деформации. Они могут разорвать всю опорную стенку, если правильно не соединить две стороны с помощью арматуры. Две стороны соединяют в угол так: армируют их согнутой проволокой, сгибая так, чтобы один конец уходил в одну часть фундамента, а второй – в другую.

Соединение прутьев между собой происходит при помощи сварки или с применением специальной методики связывания проволоки между собой. Прежде чем использовать проволоку для сварки, проверьте, сможете ли вы с ней работать сварочным аппаратом. Некоторые сорта стали не поддаются сварочному аппарату, а некоторые – меняют свои характеристики не в лучшую сторону. Применение сварки в связывании армирующей сетки – длительный процесс, имеющий много минусов. Проще воспользоваться специальной методикой связывания углов сетки.

После создания армированной сетки делают опалубку для заливки фундамента. Яму с арматурой наполняют бетоном. Желательно, чтобы этот процесс не прерывался, потому что прочность фундамента снижается. Через три дня опалубку снимают. С одной стороны фундамента, там, где выше, на уровне песчаной подушки делают дренажную канаву с уклоном для отвода воды от подпорной стены.

Создание армирующей сетки

Армирующая конструкция делается из стержней, сеток, каркасов и других стальных элементов. Она предназначена для принятия растягивающих напряжений. Для работы берется стальная проволока определенного диаметра, которую выбирают в зависимости от толщины бетонной подпорной стены. Армирующую сетку любых размеров и для любых целей предлагают строительные магазины под заказ. Чтобы провести все армирующие работы самостоятельно, понадобится:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• стальные пруты для армирования от 10 до 16 мм для вертикальных линий;
• пруты арматуры 6-8 мм для горизонтальных линий (разница в прутьях должна составлять минимум 20%);
• крепежная проволока для связки;
• рулетка;
• отвес.

Схема создания армирующей сетки для фундамента .

Количество арматуры рассчитывается индивидуально, в зависимости от длины и высоты стены.

Стальные пруты кладут под прямым углом, формируя квадраты 30х30 см.

Сначала строго вертикально устанавливаются толстые прутья арматуры через 30 см, потом к ним приваривают горизонтально с помощью сварочного аппарата более тонкую проволоку. Таким образом сваривают

две одинаковые решетки. Ставят их на расстоянии друг от друга так, чтобы с краев оставалось по 5 см. Соединяют эти решетки перемычками на 20% тоньше диаметра самой толстой используемой в работе арматуры с помощью сварки. Металлическую проволоку для перемычек крепят через каждые 25 см, нарезая ее на куски с помощью болгарки. Также работают и с армированной сеткой. Задача облегчается тем, что в данном случае остается только приварить или привязать перемычки, которые соединят два полотна.

Армирующие работы

Схема армирования для опорной стены.

После заливки фундамента и рытья дренажной канавы приступают к формированию армирующей конструкции подпорной стены. Тело стенки армируется так, чтобы при перепадах температур, разных нагрузках на ней не образовывались трещины, приводящие к разрушению постройки. Работы проходят аналогично описанным выше. Но следует учесть некоторые особенности. Армирование подпорных стен создается с учетом всех «проблемных» зон: верхушки подпорной стенки, линии ее соединения с фундаментом, а также формирования тела стенки.

Делая расчет армирования для подпорной стены, можно пользоваться специальными программами, где точно подбирается толщина и марка стали, расстояние между прутьев.

Основы армирования подпорных стен

Главную арматуру тела подпорной стены располагают в вертикальной плоскости, а поперечную используют тоньше на 20% от сечения главной. Все стальные прутья распределяют вертикально, строго под прямым углом. Для точности используют отвес или уровень. Для расчетов уплотнения арматуры имейте ввиду правило, что:

1. Шаг арматуры равен толщине опорной стены, но не больше 25 см.
2. Шаг связующих перемычек также должен быть не больше 25 см.

Установив арматуру, связав ее перемычками, делают опалубку для заливки опорной стенки. Через три дня после заливки бетона опалубка снимается. Готовая подпорная стенка декорируется природным камнем или керамической плиткой.

Конструкции подпорных стенок и способы возведения

Основная задача подпорной стенки — держать грунт на склоне. Но это общее назначение, существует несколько признаков, которые лежат в основе классификации видов этого сооружения.

Виды подпорных стенок

В промышленном строительстве и в сельском хозяйстве подпорную стенку рассматривают как инженерную конструкцию, в ландшафте загородного участка она выполняет и эстетическую функцию. Классификацию видов стенок проводят по нескольким критериям.

По назначению

В зависимости от назначения выделяют следующие три вида:

• для укрепления склонов в зонах промышленной и жилой застройки, дорог и инженерных сооружений;
• для террасирования земель сельхозназначения;
• для декоративных целей, как элемент зонирования участка на склонах с небольшим уклоном.

Особенность частного дома с участком на склоне в том, что подпорная стенка довольно часто выполняет все функции одновременно. Поэтому материал для конструкции выбирают исходя из нагрузки, условий эксплуатации и декоративных качеств. Но в этом случае возникает некоторое противоречие.

По материалам

Как правило, высокие несущие способности и эстетический вид трудно совместить в одной конструкции. Особенно когда она служит одним из центральных элементов ландшафта. Приходится искать компромисс, и когда расчетная высота стенки получается довольно высокой, лучше сделать каскад из нескольких низких террас с опорными стенками из материала, который более точно соответствует стилю ландшафтного дизайна.

Есть следующие виды материалов:

• Монолитный железобетон. Наиболее высокие несущие способности, при условии мощного фундамента. Долговечность конструкции оценивают в 50 и более лет. Недостатки: высокая трудоемкость, большие материальные и временные затраты на строительство, необходима декоративная отделка.
• Сборный бетон. Немного меньше устойчивость к сдвигающим нагрузкам, но более высокая, чем у монолитных конструкций, скорость возведения. Также в большинстве случаев необходима декоративная отделка.
• Природный камень. Долговечность определяется породой камня, из которого сложена стена, срок службы может быть более 50 лет. Требуется мощный фундамент и тщательный подбор материала по форме и размеру для кладки каждого ряда. Достоинство — высокие эстетические свойства. Недостаток — большая продолжительность работ.
• Габионы. Средние несущие способности — подходит для сравнительно невысоких стенок. Не требуют мощного основания — за счет упругости сетки конструкция довольно хорошо переносит небольшие подвижки и проседание почвы. Структура стенки имеет хорошую водопроницаемость, поэтому дренаж не обязателен. Возможна суффозия грунта и прорастание растений. Долговечность определяется качеством сетки, и может быть не менее 50 лет. Достоинство — быстрый монтаж без применения спецтехники. Недостаток — специфический вид габиона, который не подходит многим видам исторических и этнических стилей ландшафтного дизайна.
• Строительные блоки. Относительно невысокая прочность к боковым, сдвигающим, нагрузкам. Требуется обустройство фундамента. Не рекомендуется использование силикатного кирпича, а для стенок из керамического кирпича обязательна наплавляемая гидроизоляция со стороны грунта. Достоинство — высокая скорость монтажа.
• Дерево. Обычно используют бревна, плахи, шпалы или брус, обработанные антисептиком. Есть примеры применения толстой обрезной доски, способной выдержать расчетную нагрузку. Достоинства: возможность использования свайного фундамента, простота монтажа, высокие декоративные свойства (при условии деревянных построек на участке). Недостатки — низкие несущие способности и невысокая долговечность.
• Профлист. Относительно новый материал для возведения подпорных стенок. Используют для невысоких конструкций. Можно устанавливать на винтовой фундамент. Прочность и устойчивость определяется видом профиля и толщиной металла, долговечность зависит от толщины и вида защитного покрытия. Достоинство — простота монтажа и высокая скорость возведения.

По виду конструкции

Различают следующие варианты конструкции подпорных стенок:

• По высоте: низкие — до 1 м, средние — 1-2 м, высокие — 2 м и выше.
• По размеру подземной части: глубокого заложения (глубина подошвы фундамента более чем в полтора раза больше толщины стенки), неглубокого заложения.
• По расположению: отдельно стоящие, связанные с другими сооружениями.

Забор — подпорная стенка в одном

По способу обеспечения устойчивости

Подпорная стенка состоит из подземной части (фундамента) и наземной части. На нее действуют такие силы:

• собственный вес;
• вес грунта насыпанного на выступ (консоль) основания;
• силы сцепления основания с грунтом;
• боковое давление грунта на стенку.

Первые три силы обеспечивают устойчивость конструкции, последняя — стремится стенку сдвинуть и опрокинуть.

По способу достижения устойчивости выделяют следующие варианты конструкции:

• Устойчивость к сдвигу достигается за счет массы стенки.
• Устойчивость достигается за счет массы стенки и веса грунта, лежащего на консоли фундамента.
• Устойчивость достигается за счет надежного защемления основания в коренном грунте.
• Устойчивость достигается за счет веса грунта, лежащего на консоли фундамента, масса стенки незначительна.

Общие рекомендации по строительству своими руками

Возведение своими руками оправдано для низких и средних по высоте конструкций. Рекомендованная высота подпорных стенок для приусадебных участков лежит в пределах 0.3-1.4 м. При соблюдении определенных условий, конструкции можно возводить без предварительного расчета:

• Грунты должны относится к устойчивым — крупнообломочным, суглинки и глины, супеси.
• Верхний уровень залегания грунтовых вод (верховодки) должен лежать не ближе чем 1.5 м к поверхности.
• Глубина промерзания должна находиться не ниже 1.5 м.
• Для стенки из бетона, камня или кирпича должен быть предусмотрен ленточный фундамент. Глубина заложения фундамента должна составлять до 50% высоты наземной части.
• Для защиты от сил пучения должны быть проведены специальные мероприятия: устройство дренажа и песчано-гравийная засыпка толщиной 40-60 см, отсекающая капиллярный подъем влаги из почвы.
• При кладке стенки из блоков или кирпича целесообразно профиль конструкции делать с расширением к низу. Минимальная толщина в узкой части должна составлять: 60 см — для кладки из камня, 50 см — для кладки из кирпича, 40 см — для бетонных блоков.
• Для продления срока службы сборных стенок из камня, кирпича, блоков и дерева со стороны грунта обязателен слой наплавляемой гидроизоляции. У монолитных железобетонных конструкций поверхность обрабатывают битумными мастиками.
• Следует учитывать, что стенки криволинейной или ломаной конфигурации способны выдерживать большие нагрузки, чем конструкции с прямыми очертаниями.

Строительство подпорной стенки

Ниже приведен общий алгоритм строительства стенок из разных материалов.

Из монолитного железобетона

Пошаговый алгоритм строительства выглядит так:

• Роют траншею с учетом толщины стены и опалубки. Минимальная толщина монолитной стенки, при армировании двумя поясами арматуры с двумя продольными прутками, равна 15-20 см (зависит от толщины арматуры). Приблизительно столько же надо для опалубки. Глубину траншеи выбирают из расчета размера подземной части и толщины подушки из песка и гравия.
• На дне траншеи, со стороны склона, роют углубление для дренажной трубы. Засыпают туда слой мелкого щебня. Укладывают дренажную трубу, завернутую в водопроницаемый геотекстиль. Выводят трубу в ближайший дренажный колодец или приемник ливневой канализации. Засыпают трубу щебнем.
• Выравнивают дно траншеи, трамбуют.
• Монтируют общую опалубку для фундамента и стенки.
• Закладывают армопояс.
• Заливают бетон.

После созревания бетона опалубку снимают, проводят обратную засыпку грунта в пазухи траншеи и за стенку со стороны склона.

Кроме традиционной технологии возможна заливка тонкой стены с продольным армированием одним прутком и вертикальными связями. В этом случае толщина стены может составлять 10 см, но грунт на склоне засыпают слоями, и дополнительно армируют каждый слой георешеткой (геосеткой) с загибом края.

Из сборного бетона

Технология сооружения зависит от вида бетонных блоков. Если используют фундаментные блоки, то их укладывают на подготовленное основание в виде песчано-гравийной подушки.

Блоки серии ФБС скрепляют между собой кладочным раствором, а блоки серии БПС монтируют на сухую.

Кроме фундаментных блоков есть и другие материалы, которые позволяют быстро и без «мокрых» процессов соорудить подпорную стену из сборного бетона.

Очень интересный продукт предлагают компании Geoblok и Tenax. Они разработали систему блочных подпорных стен армированных георешеткой. В ее состав входят:

• бетонные блоки T-blok (Geoblok) для сцепления с георешеткой (первый ряд, и остальные согласно схеме армирования) — с пазом в основании и сверху;
• бетонные блоки T-blok (Geoblok) рядовые — с пазом в основании и ребром сверху;
• бетонные блоки T-blok (Geoblok) со сквозным отверстием — для вывода трубы системы поперечного дренажа;
• георешетка TT SAMP (Tenax);
• механический соединитель T-Clip (Tenax) для сцепления решетки и паза блока.

Технология изготовления подпорной стены выглядит так:

1. Проводят выемку грунта на склоне таким образом, чтобы при обратной засыпке можно было уложить армирующую георешетку необходимой ширины приблизительно на высоте первого ряда блоков.
2. Роют траншею под основание.
3. Подготавливают основание. Это может быть монолитный или сборный ленточный фундамент, а для невысоких стенок — утрамбованный щебеночный слой.
4. Укладывают на основание первый ряд блоков. У подножья этого ряда закладывают трубы продольного дренажа, которые засыпают слоем щебня.
5. Укладывают георешетку на грунт со стороны склона. Она должна с запасом заходит за паз блоков.
6. Фиксируют решетку к грунту анкерами, а в верхних пазах блоков первого ряда — соединителями.
7. Рядовые блоки укладывают с перевязкой шва, используя систему «паз-ребро». Кладку ведут на высоту следующего уровня армирования георешеткой. В этом ряду укладывают блоки с пазами снизу и сверху.
8. Насыпают слой грунта, оставляя место у стены для засыпки дренажного материала (щебня, обломочного грунта).
9. Трамбуют грунт и дренажный слой.
10. Закладывают георешетку, фиксируют к грунту и в пазах блоков.
11. В таком алгоритме возводят стенку на проектную высоту.

Блоки выпускают окрашенными в массе, но, при желании, их можно облицевать любой плиткой для наружных работ — шероховатая поверхность лицевой части обеспечивает хорошую адгезию с клеевыми растворами. Как утверждает компания, система армогрунтованных блочных подпорных стен рассчитана на 120 лет эксплуатации.

Из камня и строительных блоков

Несмотря на разнообразие видов строительных блоков и размеров камня, технология строительства в каждом случае имеет схожую последовательность выполнения работ:

1. Проводят земляные работы по выемке грунта в пятне фундамента и части склона.
2. Закладывают один из видов ленточного фундамента (монолитный — из бетона или бутобетона, сборный — из ФБС, бутового камня, полнотелых строительных блоков).
3. При необходимости обустраивают подземный продольный дренаж.
4. Возводят стенку на кладочном растворе с перевязкой швов соседних рядов. При необходимости закладывают трубы поперечного дренажа, и обустраивают лотки водоотвода с внешней стороны наземной части.
5. Проводят гидроизоляцию стенки со стороны склона.
6. Засыпают и уплотняют грунт (возле стены — дренирующий материал).

Из дерева

Обустройство подпорной стенки из дерева чем-то напоминает забор (стену) из бревна или пиломатериалов большого сечения. Это может быть:

• частокол, каждый элемент которого «защемлен» в грунте;
• горизонтальные пролеты из бруса, бревна или шпал лежащих на ленточном фундаменте, с креплением к нему анкерами и соединением элементов между собой на скобы или нагели;
• горизонтальные пролеты из толстой доски, блок-хауса или имитации бруса с опорой на столбы из бревна.

В заключение. Строительство подпорной стены из габионов ничем не отличается от других ландшафтных и укрепляющих конструкций с использованием проволочных сеток и засыпки из обломков скального грунта, крупного щебня или гальки. А подпорная стенка из профлиста проходит по такому же алгоритму, что и строительство забора (с учетом нагрузок на несущие столбы или винтовые сваи).