Проектирование подпорных стен

Подпорные стены являются одним из важнейших видов инженерных сооружений, широко применяющихся в гидротехническом, промышленном, гражданском, дорожном и железнодорожном строительстве, а также в горном деле. Они являются важнейшим элементом шлюзов, рыбопропускных и рыбозащитных сооружений, служат в качестве берегоукрепительных сооружений, используются для крепления котлованов, траншей, устройства водовыпусков, ограждений, искусственных водоемов, противооползневых конструкций, стенок быстротоков, водобойных колодцев.

Подпорными стенами называются сооружения, предназначенные для ограждения грунта или сыпучих тел от обрушения.

По назначению исчерпывающая классификация затруднительна, так как подпорные стены находят чрезвычайно большое и разнообразное применение в строительстве. Подпорные стены делят: на стены, поддерживающие насыпи; стены, ограждающие выемки; стены для укрепления берегов рек, морей и т.п.

Подпорные стены делят:

►по расположению – на низовые, верховые;

►по статической схеме работы – на ленточные, контрфорсные, сводчатые;

►по характеру работы – на отдельно стоящие и на связанные с примыкающими сооружениями. Кроме того, следует различать подпорные стены, не подвергающиеся давлению воды, и гидротехнические;

►по высоте – на низкие (высотой до 10 м), средние (высотой от 10 до 20 м) и высокие (высотой более 20 м);

►по материалу – на железобетонные, бетонные, габионные, бутобетонные, бутовые, кирпичные, деревянные или металлические.

По принципу работы различают подпорные стены:

Массивные, устойчивость которых обеспечивается в основном их собственным весом, и материал (бетон, бутовая, габионная или кирпичная кладка) испытывает преимущественно сжимающие напряжения.

Полумассивные, устойчивость которых обеспечивается как собственным весом стенки, так и весом грунта, лежащего на фундаментной плите. Такие стены обычно представляют собой конструкцию из армированного бетона, в которой растягивающие усилия воспринимаются стальной арматурой.

Тонкоэлементные обычно состоят из связанных друг с другом железобетонных плит. Устойчивость стен этого типа обеспечивается в основном весом грунта над фундаментной плитой и лишь в небольшой степени собственным весом.

Использование габионных конструкций позволяет значительно расширить возможности и диапазон инженерных и природоохранных решений по устройству подпорно-защитных, подпорно-удерживающих, усиливающих, стабилизирующих и противофильтрационных сооружений и конструкций.

Устройство таких габионных подпорных стен не требует больших объемов дефицитных дренирующих грунтов, отвода дополнительных площадей культурных земель под основания контрбанкетов, сноса строений и переноса существующих коммуникаций.

Применение габионных подпорных стен при реконструкции и новом строительстве участков автомобильных дорог с высотой более 8-12 м является в ряде случаев более экономичным мероприятием, чем устройство бетонных и железобетонных подпорных стен.

Являясь альтернативным вариантом по устройству подпорно-удерживающих и подпорно-защитных сооружений, габионные конструкции позволяют расширить диапазон индивидуальных решений, а также восполнить пробел в соответствующих типовых решениях по конструкциям земляного полотна и укреплению его откосов.

К рекомендуемым типам габионных подпорных стен, используемым в качестве подпорно-удерживающих и подпорно-защитных сооружений, следует прежде всего относить следующие их разновидности:

►массивно-объемные (гравитационные);

►полумассивные (полугравитационные);

►тонкостенные.

Лицевые грани габионных подпорных стен могут быть ступенчатыми (вертикальными или наклонными) и гладкими (вертикальными или наклонными).

Подпорно-удерживающие и подпорно-защитные габионные конструкции и сооружения могут находить применение в следующих наиболее характерных случаях:

►при укреплении откосов земляного полотна;

►при устройстве и укреплении подмостовых конусов, регуляционных и

вдольбереговых сооружений;

►при укреплении склонов;

►при устройстве земляного полотна, съездов транспортных развязок движения и других дорожных сооружений в стесненных условиях и близкорасположенных подземных коммуникаций;

►при усилении и стабилизации эксплуатируемых деформирующихся насыпей, а также укреплении крутых и высоких склонов (откосов);

►при устройстве водоотводных, водопропускных, водобойных и очистныхсооружений, а также подводящих, отводящих и канализируемых русел.