Технология возведения подпорной стенки на своем участке

Подпорные стенки относятся к древним изобретениям. Много тысяч лет назад люди высаживали на холмистых склонах виноград, выращивали чай и другие культуры. Для этого обустраивались террасы, а, чтобы укрепить коварные предгорья, возводили подпорные стенки.

Основной функцией подпорной конструкции является удержание земли на склоне откоса насыпей или выемок от обрушения. Это предназначение общее, но существуют признаки, которые классифицируют виды этого сооружения.

↑ Виды подпорных стенок

В сельском хозяйстве и промышленном строительстве подпорная стенка, в основном, рассматривается в качестве инженерного сооружения. Кроме этого, стенки возводятся при прокладке дорожек в парковых зонах, при обустройстве видовых, спортивных и детских площадок. Подпорными стенками часто создаются рельефные иллюзии: с их помощью подчёркивают имеющийся на участке перепад высот. Подпорные стенки, в зависимости от выполняемой задачи, подразделяются на укрепительные и декоративные сооружения.
Вне зависимости, какая цель у подпорной стены, она возводится из четырёх частей:

1. Фундамент – часть стены под землёй.
2. Тело – часть несущей конструкции над землёй.
3. Дренаж.
4. Водоотвод, они нужны для увеличения прочности подпорного сооружения.

Классификацию видов укрепляющих стенок проводят по критериям, которые рассмотрим далее в статье.

↑ По назначению

Выделяют такие три вида подпорных стенок по предназначению:

1. Укрепляющая стенка: используют в промышленных зонах, в жилых застройках, вдоль дорог и инженерных конструкций.
2. Сооружения для террасирования сельскохозяйственных угодий.
3. Декоративные подпорные строения – как элемент для зонирования территории на склонах, имеющие небольшой уклон.

Когда частная усадьба с участком земли находится на склоне, то подпорная стенка обычно одновременно выполняет функции укрепления, зонирования и декора. Для возведения конструкции материал подбирают, учитывая нагрузку, декоративные свойства и условия эксплуатации. Хотя соединить все назначения в одной стенке довольно-таки сложно.

↑ По материалам

В одном сооружении эстетику и высокие несущие способности совмещать трудно. А когда подпорная стенка относится к центральной детали ландшафтного дизайна, то важно найти компромиссное решение. Например, если надо обустроить высокую стену, то стоит высоту разбить на две-три каскадные террасы с опорными сооружениями из стройматериала, наиболее соответствующий ландшафтному стилю частного подворья или дачи.

Дизайнеры выделяют такие виды материалов для возведения конструкции:

1. Монолитный железобетон с высокими несущими характеристиками при условии, что возведено мощное основание. Конструкция прослужит длительный срок, от пятидесяти и больше лет. Из минусов отмечают затраты (денежные и временные), высокую трудоёмкость, и необходимость декоративной отделки.
2. Сборный бетон. Несущие характеристики ниже, чем у монолита, но скорость строительства выше. Потребуются денежные вложения и подсобные работники при возведении. Для возведённой конструкции понадобится декоративное оформление.
3. Природный камень. Каменное сооружение может прослужить от пятидесяти и более лет. Для камня требуется усиленный фундамент. Для выкладки каждого ряда придётся подбирать каждый камень по размеру и форме. Из минусов отмечается длительность выполнения работы. А плюс – высокие эстетические характеристики.
4. Габионы. У конструкции средние несущие способности, поэтому габионы используют для невысоких подпорных стенок. При возведении мощного фундамента не понадобится: упругой сеткой габиона хорошо переносятся небольшие сдвиги и проседание грунта. Дренаж при использовании данного материала необязателен, так как у структуры стенки отличная водопроницаемость. Из недостатков – возможно прорастание сорняков и суффозия почвы. Долгий срок эксплуатации зависит от качества сетки, но не меньше пятидесяти лет. Плюс — быстрая установка габиона без использования специальной техники. Минус — не подходит габион под каждый стиль ландшафтного дизайна из-за специфического вида.
5. Строительные блоки. Несущая способность невысокая, особенно к боковым нагрузкам. Понадобится соорудить фундамент. Силикатный кирпич нежелательно использовать, а для сооружения из керамического кирпича потребуется гидроизоляция со стороны почвы. Плюс блоков — быстрота установки.
6. Дерево. Для подпорной стенки применяют брус, брёвна, шпалы, плахи, которые обрабатывают антисептиком. Плюсы: можно использовать свайное основание, установка быстрая и простая, высокая декоративность (если на участке присутствуют постройки из древесины). Минусы – несущие способности низкие, подпорная стенка из дерева недолговечная.
7. Профилированный лист. Для обустройства подпорных стенок стали использовать не так давно. Применяют материал для невысоких сооружений. Обычно устанавливают на винтовое основание. Прочность и устойчивость конструкции зависит от разновидности профиля и толщины металла, а срок эксплуатации зависит от вида и толщины покрытия. Плюсы — высокая скорость и простота установки.

↑ По виду подпорной стенки

Выделяют такие варианты возведения подпорных конструкций:

1. По высоте: до одного метра – низкие, от одного до двух метров – средние, от двух метров и выше – высокие.
2. По размеру фундамента: глубоко заложенный (глубина подошвы основания в полтора раза больше толщины стенки), неглубоко заложенный фундамент.
3. По размещению на участке: отдельно стоящие подпорные стенки или связанные с другими возведёнными конструкциями.

↑ По способу устойчивости

 На подпорную стенку воздействуют такие силы:

• собственно вес стены;
• масса земли, которую насыпали на выступ (консоль) фундамента;
• силы сцепки грунта и фундамента;
• боковое давление почвы на подпорную стенку.

И если боковое давление стремится опрокинуть и сдвинуть стенку, то остальные силы как раз и обеспечивают устойчивость подпорному сооружению.

Устойчивость конструкции определяется следующими вариантами:

1. За счёт веса стенки можно достигнуть устойчивости к сдвигу.
2. Если использовать массу стенки и массу земли, которую укладывают на консоль основания, то также достигается устойчивость к смещению.
3. За счёт надёжной фиксации фундамента в коренном грунте также достигается устойчивость к сдвигу.
4. Если вес стенки незначителен, то устойчивость может быть достигнута за счёт массы земли.

↑ Рекомендации по возведению

Построить опорные стены до полутора метров для конструкций небольшой или средней высоты можно самостоятельно. Такие сооружения не требуют сложных расчётов, если возводятся на крупнообломочных, глиняных и других устойчивых грунтах (суглинка, супесь). Грунтовые воды не должны быть ближе 150 см от поверхности, а земля не должна подвергаться глубокому промерзанию. Бетонные, каменные или кирпичные стены возводятся на ленточном фундаменте, имеющий глубину в половину их высоты. Обязательно наличие дренажа и песчано-гравийного слоя 0,4-0,6 метра, исключающего проникновение почвенной влаги.

Если строительным материалом выбраны блоки или кирпичи, возводимая конструкция делается с расширением к основе. Узкая часть должна получиться не меньше 60 см для каменной кладки, 50 см для кирпичной, 40 см для бетонно-блоковой. Срок службы конструкций продлевается за счёт наплавления слоя гидроизоляции. Или обработки битумом, если сооружение возводится из железобетона.

↑ Монолитный железобетон

Последовательность действий представляет собой определённый строгий алгоритм:

1. Вырыть фундаментную траншею, ориентируясь на запланированную толщину стены и дополнительный напуск для опалубки. Стандартно это минимум 20 сантиметров для монолитной конструкции и ещё около 20 сантиметров для опалубки. Два арматурных обвода с двумя продольно закреплёнными прутами обеспечат оптимальное армирование.
2. Определиться с глубиной траншеи с учётом размеров подземной части сооружения и величины гравийно-песочной подушки.
3. Углубить часть дна траншеи, предназначенную для трубы дренажа, и засыпать слоем мелкофракционного щебня.
4. Изолировать водонепроницаемым материалом и уложить в подготовленное углубление дренажную трубу, выводя её в ливневую канализацию либо в колодец дренажной системы, если такой на участке сооружён.
5. Закрыть дренаж щебневым слоем и утрамбовать, выравнивая дно траншеи.
6. Собрать и закрепить фундаментную опалубку.
7. Армировать траншею и залить бетоном.
8. После полного застывания бетона снять элементы опалубки и засыпать грунтом имеющиеся пустоты по краям траншеи.

Как альтернативный вариант – допускается залить тонкую стенку с однослойной продольной арматурой, связанной по вертикали. Тогда толщину стены возможно уменьшить до 10 см, но грунт на склоне придется засыпать послойно, с дополнительным армированием каждого слоя геосеткой с загнутыми краями.

↑ Сборный бетон

В зависимости от типа используемых бетонных элементов выбирается соответствующий технологический порядок работ. Для фундаментных блоков – это укладка на песчано-гравийную подушку в предварительно устроенное основание. Для ФБС-блоков применяется скрепление посредством кладочного раствора. БПС-блоки принято монтировать всухую. Существуют также иные виды материалов, позволяющие оперативно изготовить опорную стенку, избегая использования растворов при работе со сборным бетоном.

Серьёзные строительные компании, специализирующиеся на производстве строительных материалов, представили новую разработку – блочно-подпорные системы с геосеткой (георешёткой) в качестве армировочной основы. Состав таких систем включает:

• Т-Геоблоки связки с георешёткой в первом ряду и далее по схеме — основание и верхняя поверхность снабжены пазами;
• Рядовые Т-Геоблоки — основание снабжено пазом, а верх усилен ребром;
• Т-Геоблоки с отверстиями насквозь, предназначенными для труб поперечной дренажной системы;
• Георешётка;
• Механическое соединение для связки решётки с пазами блоков.

При использовании указанной технологии подпорная стена изготавливается следующим образом:

1. Сначала вынимается грунт на склоне для укладки георешётки заданных размеров примерно по верхнему уровню первого ряда блоков.
2. Затем под основание стены роется траншея, а само основание подготавливается в виде ленточного фундамента монолитного или сборного типа. Если высота стенок небольшая, достаточно утрамбованной щебневой основы.
3. После закладки труб продольной дренажной системы и закрытия их щебнем начинается сооружение первого ряда бетонных блоков.
4. Георешётку, уложенную на землю со стороны склона с запасом, выходящим дальше блочных пазов, крепят на грунт металлическими швеллерами, а к верхним пазам первого ряда блоков специальными соединениями.
5. Блоки последующих рядов укладывают с перевязочными швами по системе «ребро-паз», до высоты уровня очередного армирования. Тогда уже происходит укладка блоков с двухсторонними пазами.

Последующее насыпание слоя грунта производится с учётом пространства для дренажного наполнителя – в этом качестве можно взять щебень или обломочный грунт. В заключении грунт и слой дренажа трамбуются, а георешётка закладывается и фиксируется в блочных пазах.

По такой технологии стенка возводится до запроектированной высоты и облицовывается плиткой. Хотя это не обязательно: блоки изначально производятся окрашенными. Целесообразно только учитывать, что шероховатость поверхности усиливает эффективность клеевых растворов. В итоге производитель описанной системы гарантирует более чем 100-летнюю долговечность нормальной эксплуатации подпорных стенок.

↑ Каменные блоки

Множество существующих типов и размеров каменных блоков объединяет схожесть технологии при работе с ними.

После проведения необходимой выемки грунта по размерам будущей конструкции закладывается ленточный фундамент – из монолитного или бутобетона, ФБС-блоков или сплошных бетонных элементов. На этом этапе возможно обустройство подземной дренажной системы продольного типа. После этого начинается возведение стены с обычным раствором и шовной перевязкой. Если необходимо, закладывается поперечный дренаж с водоотводом на внешней стороне.

Заключительный этап – гидроизоляция опорной стены на склоне, засыпка и уплотнение грунта (со стороны стены – дренажного материала).
Древесина

В данном случае технологический процесс схож со строительством бревенчатого забора или стены из крупноразмерных пиломатериалов. Виды опорных стен из древесины условно делятся на:

1. Частокол, с зажатыми в грунте элементами.
2. Бревенчатые пролёты, уложенные горизонтально на ленточный фундамент и соединённые на анкеры, скобы и гвозди.
3. Горизонтально построенные конструкции из бруса или панелей большого сечения с бревенчатыми столбами в качестве опор.

↑ Факторы устойчивости опорных стенок

Основное достоинство защитных стенок из бетона заключается в высокой степени устойчивости против значительных нагрузок грунта, защищённости строения от повреждений даже в случае осыпания или обвала грунта. Но на гарантию такой защиты могут повлиять несколько факторов:

1. Наличие поблизости автомобильных трасс с интенсивным движением либо железнодорожных путей и развязок – на опорное сооружение воздействует повышенная сила вибрации грунта.
2. Разрушительное воздействие поднимающихся грунтовых вод и сезонных паводков в регионе.
3. Особенности регионального климата в месте сооружения.
4. Возможная сейсмическая активность в регионе строительства, даже низкой интенсивности.
5. Толщина воздвигнутой бетонной конструкции, её высота, тип грунта под сооружением. Негативное воздействие указанных факторов необходимо минимизировать с помощью правильных, всесторонних расчётов толщины стены, своевременного учёта характеристик почвы и внимания к запланированной высоте сооружения. Например, опора на мягком грунте заставляет соответственно увеличить ширину постройки, а если высота превышает 2 метра, то в уравнение включается фактор ветровых нагрузок.

Существует и ряд других вариантов возведения опорных элементов здания, со своими особенностями. Например, решение строить подпорную стенку по типу габионов не имеет существенных отличий от применения этой технологии в ландшафтном дизайне. Либо в качестве укрепляющих инсталляций, где используются проволока различного сечения и обломки различного происхождения: горные породы, щебень крупной фракции, речная галька и т.д.

А к опорной стене из профильного листа применима технологическая последовательность, аналогичная сооружению заборов. Необходимо только особо учитывать нагрузки на несущие или винтовые элементы.

↑ Маленькие хитрости

На выбор размеров подпорных стенок влияют конкретные инженерные и ландшафтные задачи. И, естественно, фантазии и вкус собственника приусадебного участка. Зависят размеры сооружения и от стиля сада: возводят модерновую либо барочную стенку, или в стиле хай-тек (к примеру, бетон просто окрашивается в желаемый цвет).
Если цель – подчеркнуть на участке монументальность возвышенности, то тогда подпорное сооружение делается насколько можно большим. Усилит эффект монументальности и правильный выбор стройматериалов: фактурных, рельефных, объёмных. «Одевайте» свою небольшую возвышенность в гранитные глыбы, которые выкладываются с большим швом. Либо в мощные кряжистые брёвна, которые придадут подпорной стене монументальности.

Если, наоборот, есть желание нивелировать рельеф приусадебного участка более элегантно (и незаметно), то после строительства стенки облицуйте её мелким камнем либо штукатуркой. В этом случае и высоту сооружения делают небольшой. Когда перепад высот достаточно велик, то обустраивают 3-4 маленькие террасы вместо одной большой подпорной стены.

↑ Как осветить подпорную конструкцию? 

Расположите фонарики сверху стены по наиболее распространённому пути. Светильники, которые устанавливают у основания опоры, подчёркивают фактуру поверхности. А если светильники вмонтировать в саму стенку, то свет можно направить в любую сторону. Если на стене обустроена лестница, то освещают и ступеньки. И не только для безопасности, но и для красоты. 

В подпорных стенках многие создают «кармашки», которые заполняют грунтом и в них высаживают многолетние или однолетние растения. А возможен и этот вариант: всю подпорную стенку выкладывают из каменных «кармашков» для цветов.

↑ Видео об оформлении подпорной стены