Усиление подпорной стены

Об оптимальной технологии возведения подпорных стен

Классическая последовательность строительства подпорной стены у возводимых зданий/сооружений предусматривает выполнение таких этапов:

1. Оценка и планирование площадки. Работы включают анализ почвенных условий, определение высоты и длины стены, а также разработку схемы дренажа.
2. Земляные работы и подготовка основания: подготовка траншеи под фундамент подпорной стены и обеспечение ровного и уплотнённого основания.Если подпорная стена – сегментного типа, то для обеспечения дополнительной устойчивости сооружения перед фронтом добавляют слой гравия или щебня.
3. Собственно строительство.Сущность этапа варьируется в зависимости от выбранного типа подпорной стены.Например, консольные стены потребуют заливки железобетона, свайные– забивки шпунтовых досок, габионные - обустройства проволочного каркаса, который далее заполняют крупным щебнем.
4. Монтаж арматуры и дренажа.Арматура (или георешётка) добавляется в подпорную стену для придания ей дополнительной прочности.Далее прокладывается дренажный трубопровод, что обеспечит своевременное удаление воды и предотвратит избыточное давление от неё на поверхность.
5. Обратная засыпка и уплотнение.По готовности подпорной стены пространство за ней засыпается грунтом или гравием.Уплотнение обратной засыпки имеет важное значение для уменьшения осадки сооружения и повышения его устойчивости.
6. Окончательный контроль и отделка.Итогом укрепления подпорных стен является проверка на устойчивость, после чего проводится благоустройство прилегающих зон или – при необходимости - покрытие поверхности защитным герметиком или краской (см. рис.4).

Важно! Строительные и технические требования к возведению и усилению подпорных стен из железобетона должны соответствовать нормам ГОСТ 26815-86.

Когда необходимо усиливать подпорные стены

Расчётная долговечность подобных сооружений, в зависимости от назначения и геодезических условий в районе строительства составляет не менее 8-10 лет. Если ранее этого срока в стене наблюдаются прогиб и/или трещинообразование (рис.2), объект следует армировать.

Типовые ошибки строительства подпорных стен

Напомним основные разновидности подпорных сооружений (без контрфорсов или свай):

• Гравитационные, образуемые уплотнённым грунтом или насыпными материалами;
• Консольные, имеющие односторонний свободный вылет опорной поверхности;
• Конструкции, предусматривающие заделку стального крепежа - анкеров или шпилек;
• Подпорные стенки из габиона.

Важно! Выбор методов контроля текущего состояния сооружения от типа стены не зависит.

Когда возникает необходимость в усилении подпорных стен

Основной угрозой считается вероятность полного обрушения конструкции, хотя это бывает довольно редко. Такую подпорную стену не спасти, решение одно – возводить её заново, проведя тщательный анализ допущенных недочётов проектирования и строительства. Наиболее распространенный признак - чрезмерный прогиб стены (наклон, вызванный структурным перенапряжением и/или проблемой с фундаментом, см. рис.3).Структурный прогиб, при котором необходимо не усиление подпорной стены, а её демонтаж, обычно превышает 5 мм на каждый метр высоты.

Если стержни арматуры деформированы или покрылись трещинами, следует измерить размер, глубину и расстояние между дефектными деталями.Бывают случаи, когда из-за ошибки подрядчика заделка арматуры была сделана не на той стороне стены.После замеров выполняют соответствующие прочностные расчёты и разрабатывают меры по устранению последствий.

При неверном обустройстве поверхностного дренажа в засыпке накапливаются грунтовые воды, что увеличивает влажность материала. Дефект возможен и при неправильном выборе вида обратной засыпки, который содержит глину. Вторая причина – забитость дренажных отверстий; это происходит при отсутствии фильтрующего слоя (гравия или щебня) вдоль основания подпорной стены.

При некачественно проведенных наземных исследованиях возможны проблемы и с фундаментом подпорной стены.Например, иногда экономят на обследовании грунта. Оно обязательно, если фундамент будет заливаться на засыпном материале, сжимаемом грунте, при повышенном уровне грунтовых вод и т.д.

Способы укрепления подпорных стен

Укрепить подпорную стену возможно несколькими способами:

1. Коррекцией условий дренажа. Для этого следует выполнить поверхностную перепланировку (чтобы вода не собиралась за стеной) или пробить дополнительные дренажные отверстия.
2. Уменьшением давления грунта путём повторного (ступенчатого) профилирования грунта перед подпорной стеной.
3. Использованием стяжек, выходящих за пределы плоскости разрушения объекта. Сжимающие напряжения блокируют рост трещин.
4. Сверлением отверстий в стене и усиление анкерами.Применение анкерных блоков потребует пересчёта внутренних силовых факторов (моментов и поперечных сил) из-за изменившейся статической схемы.
5. Расширением фундамента. В частности, для того, чтобы укрепить подпорную стену снижением давления на грунт, можно удлинить носок основания. Для передачи сдвиговых моментов (которые возникнут при соединении существующей и новой части фундамента) необходимо просверлить там отверстия и установить анкеры.
6. Усиление контрфорсами или сваями (метод потребует частичного перепроектирования объекта).
7. Армированием лицевой стороны стены (рис.4). Это можно сделать, уложив бетон для утолщения основания и уменьшив его высоту там, где дополнительная прочность не требуется. При усилении анкерами или шпильками плоскость сдвига переносится на границу раздела.

Важно! Одновременно с укреплением подпорной стены сегментного типа целесообразно повысить и коррозионную стойкость её элементов. Для этого часть бетонных сегментов заменяют на аналогичные по габаритам, но имеющие композитную стеклопластиковую арматуру. Её преимущества – меньший вес и высокая коррозионная стойкость.