Виды конструкций подпорной стенки из камня и бетона

Материалы для изготовления стеныПри расположении земельного участка на местности с ярко выраженным рельефом не стоит принимать наличие значительного уклона за недостаток. Наоборот, можно радоваться тому, что представилась уникальная возможность объединить технически обоснованное решение и дизайнерские приёмы для создания неповторимого облика ландшафта. Это можно сделать с помощью подпорной стены.

Функции подпорных сооружений

Подпорная стенка на участке с уклоном свыше 80 градусов обеспечивает безопасность и исключает сползание грунта. Такие сооружения необходимы также в том случае, если дом возводится на крутом берегу реки или другого водоёма.

Строительство подпорных сооружений направлено на выполнение следующих задач:

  1. Конструктивные особенности для подпорной стеныКонструкция укрепляет грунт и «консервирует» его в заданном положении.
  2. Получившиеся горизонтальные плоскости визуально украшают участок.
  3. На образованных многоуровневых площадках можно располагать террасы и уютные уголки для отдыха.
  4. С помощью подпорной конструкции можно эффектно выполнить зонирование участка.

Такая конструкция может выполнять исключительно декоративную функцию, когда на ровном участке искусственно формируют необходимый рельеф. Если же это инженерное сооружение, то декоративная функция является сопутствующей. В любом случае, чтобы конструкция прослужила долго, сохраняя свой внешний вид и прочность, необходимо правильно подобрать материал и соблюсти технологию возведения стенки.

Конструктивные особенности

Функции подпорных сооруженийПри выборе материала необходимо определиться с назначением сооружения — будет оно выполнять чисто декоративную функцию или действительно сдерживать грунт в условиях сложного рельефа участка. Так, древесина и блочные материалы (кирпич, блоки, искусственный и натуральный камень) имеют эстетичный внешний вид и удачно вписываются в природный ландшафт, но конструкции из них имеют ограничение по высоте. Древесину необходимо наращивать, а высота и устойчивость конструкции из блоков напрямую зависит от её толщины и мощности фундамента.

Устройство подпорных стенок из бетона, с инженерной точки зрения, является оптимальным выбором, особенно если необходимо построить большое по высоте и протяжённости сооружение. Такая конструкция является наиболее долговечной, устойчивой, способно выдерживать на всём сроке эксплуатации существенные нагрузки от давления грунта, а также воздействия окружающей среды.

Подпорные стенки — и виды и конструкции, различаются по назначению, способности выдерживать ту или иную нагрузку, по материалу изготовления, но они имеют одинаковые основные элементы:

  1. Подземную часть — фундамент, на который приходится вся нагрузка от давления грунта.
  2. Наземную часть — тело стены, внутренняя сторона которой примыкает к земляному массиву на участке, а наружная остаётся открытой.
  3. Защитные коммуникации — система дренажа и водоотведения от внутренней стороны стенки.

Грунт, на котором возводится конструкция, должен быть стабильным и устойчивым. Это может быть галька, глина, супесь, суглинки, щебень или гравий. При проектировании конструкции обязательно необходимо предусмотреть качественное водоотведение от внутренней поверхности конструкции.

При выборе места для подпорной стенки, учитывают, что грунтовые воды должны залегать на глубине 1−1,5 м от поверхности земли, при максимальной глубине промерзания до 1,5 м.

От чего зависит устойчивость

Основные требования, которые предъявляются к таким конструкциям — устойчивость к воздействию существенных нагрузок от давления почвенного массива, что будет залогом сохранения сооружением его целостности при обвале грунта.

Помимо давящих нагрузок, подпорные стенки подвергаются следующим воздействиям:

  1. Подпорная стенка на участке с уклономЕсли земельный участок расположен в непосредственной близости к железнодорожным путям или автомагистрали, подпорное сооружение подвергается воздействию вибрации.
  2. При расположении участка в сейсмоактивном регионе, конструкция подвержена воздействию сейсмических явлений различного характера.
  3. Должна учитываться глубина залегания грунтовых вод и их поведение в дождливое время, а также наличие паводковых явлений в регионе строительства.
  4. Набухание почвы в зимний период.
  5. Ветер от 20 м/с. Ветровые нагрузки имеют особое значение при сооружении стенок высотой от 2 метров.

На прочность конструкции оказывают влияние различные факторы, которые необходимо учесть, чтобы не допустить её разрушение и сползание грунта.

Стенка подвергается воздействию следующих физических сил:

  1. Нагрузка от собственного веса сооружения.
  2. Давящая нагрузка от удерживаемого почвенного массива.
  3. Сила трения и сцепления с грунтом.
  4. Вес дополнительных элементов на поверхности стенки.

Устойчивость сооружения во многом зависит от толщины конструкции, которая выбирается с учётом типа грунта и высоты сооружения. При мягкой почве и большой высоте стенки выбирается большая её ширина.

Дренаж и гидроизоляция

Это те мероприятия, которые защитят конструкцию от быстрого разрушения. Даже долговечный бетон при регулярном воздействии влаги начнёт разрушаться и терять свою прочность. Недаром же существует поговорка «Вода камень точит».

Устройство дренажа заключается в следующем:

  1. Подпорные стенки их виды и конструкцииВ сформированное пространство со стороны задней стенки необходимо выполнить засыпку дренажного грунта или укладку дренажного полотна.
  2. Затем послойно укладывают ранее отобранный грунт, утрамбовывая его через каждые 20−40 см.
  3. Сверху производится укладка растительного грунта.
  4. Подсыпку выполняют через несколько недель, когда произойдёт естественная усадка почвы.

В качестве подсыпки не годится торф, ил, мёрзлый грунт, а также тот, в чьём составе органические и растворимые включения превышают 5% от веса.

Необходимо выполнить качественную гидроизоляцию задней поверхности сооружения. Для этого можно использовать рубероид или толь (кровельный гидроизоляционный материал). Укладывается он в два слоя по битумной мастике. При условии, что грунт сухой, заднюю поверхность опорной конструкции достаточно обработать битумом в два слоя.

Материалы для изготовления стены

Выбирая материал для строительства подпорных стенок, учитывают их назначение. Если это инженерное сооружение, призванное удерживать значительные почвенные массивы в условиях рельефной местности, особенно расположенной невдалеке от оживлённой магистрали или железнодорожных путей, то необходимо отдавать предпочтение камню или бетону.

Для создания декоративных или невысоких подпор используют древесину, блочные материалы и габионы.

Натуральная древесина

Устройство подпорных стенокДоступность такой конструкции связана с невысокой стоимостью древесины. Однако если говорить о скорости работ и их трудозатратах, то натуральная древесина — не лучший выбор. Сложность заключается в том, что потребуется тщательно подойти к выбору сырья, которое должно быть качественным и ровным. Наиболее простая в изготовлении конструкция представляет собой брёвна, плотно подогнанные друг к другу при вертикальном расположении.

При выборе брёвен предпочтение рекомендовано отдавать тем, что имеют диаметр от 12 до 18 см, а длина соответствует высоте конструкции и глубине погружения бревна в грунт (50−60 см).

Чтобы обеспечить плотное и строго вертикальное расположение брёвен, сверху их можно зафиксировать при помощи проволоки и гвоздей, а в траншее выполнить заливку бетонным раствором — это станет залогом максимальной устойчивости конструкции. Та часть древесины, которая будет располагаться под землёй должна быть обработана битумом или машинным маслом, для защиты её от гниения.

Опора из кирпича

Устройство подпорных стенок из бетонаВозведение кирпичной конструкции происходит по той же технологии, что и кладка стен. На глубину погружения фундамента в землю влияет итоговая высота конструкции, состав грунта и степень его промерзания. Ширину фундамента принимают на 20−30 см шире тела опоры. Важно помнить о соотношении высоты конструкции к её толщине, которое выражается в пропорции 1:3.

Сооружение из блочного материала всегда выглядит довольно эстетично. В зависимости от типа блоков и дизайна ландшафтной среды, лицевую поверхность конструкции можно не облицовывать. Для возведения декоративных стен можно использовать газобетонные блоки — они лёгкие, недорогие, имеют чёткие геометрические размеры и по габаритам превышают обычный кирпич, что позволяет гораздо быстрее выполнять строительные работы.

Сооружение из бетона

Бетонные сооружения отличаются высокой прочностью, надёжностью и долговечностью. Процесс их создания состоит из следующих этапов:

  1. Строительство подпорных стенокСначала подготавливают траншею, очертаниями и шириной соответствующие будущей конструкции. При этом глубину выбирают исходя из высоты сооружения.
  2. Дно траншеи выстилается гравийно-щебёночным слоем, сверху которого укладывается арматура.
  3. Из досок толщиной от 25 до 45 мм сооружают опалубку, закрепляя щитовые элементы при помощи гвоздей. Через каждые 1,5 метра с наружно стороны опалубки необходимо вбить металлические прутья, чтобы щиты не выгнуло под давлением бетонного раствора.
  4. Затем в опалубку заливают бетонный раствор. После его застывания, опалубку демонтируют.
  5. После окончательного высыхания и набора прочности бетоном, её лицевую поверхность можно облицевать любым отделочным материалом. Это позволит защитить бетон от воздействий окружающей среды. Если ландшафтный дизайн позволяет, то бетонную поверхность можно оставить в первозданном виде. Оригинально выглядят состаренные фактуры. Для того чтобы на бетонной поверхности вырос мох, её необходимо смочить натуральным кисломолочным продуктом.

Не стоит пренебрегать отделкой бетонной поверхности, так как из-за пористой структуры бетон способен впитывать влагу. В сухом состоянии бетон пылит и пачкается.

Одно из преимуществ бетона заключается в его пластичности, что позволяет создавать стены любой формы — полукруглые или ступенчатые композиции способны до неузнаваемости преобразить ландшафт. При этом скорость работ и их стоимость приятно удивляют своей доступностью.

Природный камень

Устройство подпорных стенок из камняУстройство подпорных стенок из камня потребует больших материальных затрат и физических сил. Преимуществом такой стены будет эстетичный внешний вид, исключительная прочность и долговечность. Конструкция достаточно тяжела, поэтому необходимо позаботиться о надёжном фундаменте.

Для создания декоративной стены можно использовать гранитную или базальтовую брусчатку. Если грунт сырой, то желательно использовать кладку из мостовых камней. Для сухого грунта и невысоких конструкций подойдут бутовые камни, песчаник или сланец.

Выбирая материал для устройства подпорной конструкции и способ его декорирования необходимо учесть не только его эксплуатационные свойства, но и внешний вид, который должен органично вписываться в существующий природный ландшафт и гармонировать с архитектурой дома.