Opěrná zeď z betonu a kamene: typy konstrukcí, konstrukční prvky

Zadržovací stěna – konstrukce, která drží svah náspů a výkopů před zřícením. Opěrné zdi se používají k uspořádání prostoru na nerovném terénu a ke zlepšení estetických kvalit zahradní architektury. Lze jimi vymezit zóny objektů s různým funkčním zaměřením, např. hřiště a tranzitní pěší stezku, jasněji vymezit hranice kompozičních ploch;

Opěrné zdi na objektech krajinářské architektury lze podle účelu rozdělit do dvou typů: zpevňovací a dekorativní. Výztužné opěrné zdi jako inženýrské konstrukce jsou navrženy tak, aby zabránily sesuvu půdních mas; dekorativní – plní pouze architektonickou a uměleckou funkci.

Ztužující opěrné zdi se hojně využívají i při terasování přírodních svahů za účelem zvětšení užitné plochy pro umístění sadových a sadových prvků. Před více než pěti tisíci lety to byly terasové terasy, kde našly své původní využití opěrné zdi, které umožňovaly zadržovat vlhkost na svazích a umožňovaly lidem rozvíjet nová území pro zemědělské účely. Svědčí o tom pozůstatky starověkých staveb, které se dodnes zachovaly v osadách mayského kmene a rýžových plantážích v Číně, stejně jako kresby a rytiny. Pro stavbu byly použity jednoduché dostupné materiály jako kámen a dřevo (obr. 5.15).

Rýže. 5.15. Nejjednodušší provedení opěrné zdi z kamene: a – terasy: 1 – opěrné zdi; b – konstrukční řez: 1 – úrodná půda; 2 – opěrná zeď z kamene; 3 – štěrkový zásyp

Opěrné zdi jsou na půdorysu vyznačeny dvojitou čarou označující výšky horní a spodní části zdi v charakteristických bodech podél její délky.

Rozdíl mezi značkami horní a dolní plošiny je výška opěrné zdi v tomto místě.

Možnosti umístění opěrných zdí se mohou lišit v závislosti na cílech a záměrech. Existují čtyři hlavní možnosti umístění opěrných zdí ve svahu (obr. 5.16). Možnost a) umožňuje rozšířit horní plošinu, možnost b) poskytuje optimální vyvážení zemních hmot (objem nasypané libry se rovná objemu posečené zeminy), u možnosti c) se spodní plošina zvyšuje a možnost d ) umožňuje diverzifikovat plochou topografii.

Stabilita opěrných zdí je dosahována vyrovnáváním účinků sil vyvíjených na zeď podepřenou zeminou, které se skládají z aktivního tlaku zeminy a tlaku vody.

Rýže. 5.16. Umístění opěrných zdí ve svahu: a – násep; b – poloviční řez-polovýplň; c – zářez; g – dekorativní stěna na rovném povrchu; „+“ – nábřeží; “-” – zářez

Rýže. 5.17. Hlavní typy konstrukcí opěrných zdí (rozměry jsou uvedeny vm): a – gravitace; b – piloty; c – rozložení sil pro gravitační stěny: 1 – těžiště

V moderní výstavbě jsou běžné dva typy konstrukcí opěrných zdí (obr. 5.17):

• gravitační stěny zajišťují stabilitu díky hmotnosti stěny a hmotnosti zeminy umístěné nad základnou konstrukce stěny a třecí síle vznikající v rovině základny stěny;
• pilotové stěny jsou lehké konstrukce zakotvené v půdním základu, které jsou stabilní díky vytvoření pasivní odolnosti vůči tlaku zeminy ve spodní části stěny nebo přítomnosti speciálního kotvení typu kotvení v horní části stěny.

Při narušení rovnováhy sil může opěrná zeď ztratit stabilitu, v důsledku čehož může docházet k deformacím konstrukcí, někdy až k jejich úplné destrukci. Nejčastější deformace jako převrácení, ustřižení a naklonění stěny o zem (obr. 5.18). Jev pile-up je typický pouze pro vysoké opěrné zdi.

Rýže. 5.18. Deformace opěrných zdí: a – převrácení; b – posun; c – zřícení stěny na zem

Pro zvýšení stability opěrných zdí proti smyku a převrácení se při jejich navrhování provádějí následující opatření:

• zadní hrana stěny je navržena se sklonem k zásypu (pro snížení aktivního tlaku zeminy);
• zvýšit drsnost zadní strany stěny (pro snížení aktivního tlaku půdy a zvýšení pasivního tlaku);
• zajistit drenáž v zásypu;
• na přední straně stěny je instalován konzolový výstupek (aby se zabránilo převrácení).

Hlavními konstrukčními prvky opěrné zdi jsou základ, těleso, drenáž a drenáž (obr. 5.19).

Rýže. 5.19. Hlavní konstrukční prvky opěrné zdi: 1 – drenáž; 2 – odvodnění; 3 – nadace; 4 – tělo

Nadace. Základem je podzemní část nosné konstrukce opěrné zdi. Podle stupně hloubky se základy opěrných zdí dělí na základy mělké a hlubinné. Posledně jmenované zahrnují základy, jejichž hloubka je 1,5krát nebo vícekrát větší než jejich tloušťka průřezu. Tloušťka základu a jeho hloubka závisí na velikosti a provedení opěrné zdi, vlastnostech podložních zemin a hloubce promrznutí půdy.

Základy mohou být pásové nebo pilotové. Pásový základ je monolitická nebo prefabrikovaná konstrukce skládající se z jednotlivých bloků, která sleduje linii opěrné zdi. Hloubka založení je minimálně 60 cm Pokud půda promrzne, hloubka založení je obvykle spojena s hloubkou promrzání. To je důležité zejména pro stabilitu pevně upevněných opěrných zdí, protože pravděpodobnost jejich prasknutí v mrazivých obdobích je vyšší než u pružných konstrukcí.

Pilotové základy jsou obvykle hlubší než pásové základy; řady pilot jsou zakopány několik metrů do země. Toto řešení se používá, když je nutné, aby proudění podzemní vody (například posazená voda) pronikalo pod stěnu tělesa. V tomto případě může podzemní voda volně proudit mezi piloty, aniž by vytvářela zálohu pro zeď a svah.

tělo. Těleso opěrné zdi je nadzemní částí nosné konstrukce, která plní i dekorativní funkce. Těleso gravitačních opěrných zdí musí mít dostatečnou hmotnost, aby byla zajištěna jejich stabilita. Může to být buď pevná, nebo elastická struktura.

Mezi pevně upevněné patří opěrné stěny monolitické konstrukce z betonu (obr. 5.20), zdivo z kamene, cihel nebo betonových bloků stmelených cementovou maltou.

Rýže. 5.20. Pevně ​​upevněné opěrné stěny z betonu: a – masivní typ; b – typ konzoly; 1 – hliněná vrstva; 2 – zásyp drceným kamenem; 3 – drenážní potrubí; 4 — výfukové potrubí; 5 – beton nebo zdivo; 6 – železobeton

Mezi pružné konstrukce patří opěrné stěny, které vydrží malé deformace bez praskání. Do této skupiny patří zděné stěny bez maltové výztuže („suché zdivo“), které jsou zvláště důležité v oblastech, kde je k dispozici vhodný kámen. Šířka horní části takových stěn by neměla být menší než 45 cm, obvykle je to 45 cm (obr. 60). Do této skupiny patří i dříve diskutované gabiony v podobě svislých konstrukcí, ale i prefabrikátů ze standardních betonových prvků.

Rýže. 5.21. Provedení kamenné opěrné zdi je „suché zdivo“: 1 – Zásyp z drceného kamene; 2 – drcený kámen; 3 – obvazový kámen

Rýže. 5.22. Konstrukce dřevěných opěrných zdí: a – pilota; b – s kotvovým upevněním; 1 – dřevěný trám; 2 – zásyp drceným kamenem; 3 – vlasové upevnění – možná alternativa k ocelové tyči; 4 – tyč z pozinkované oceli protažená předem vytvořenými otvory; 5 – kabel

Dřevěné opěrné stěny se nedoporučují používat ve vlhkém nebo chladném klimatu kvůli jejich křehkosti v takových podmínkách. Takové stěny jsou pilotového typu. V tomto ohledu, aby byla zajištěna jejich stabilita proti převrácení, je nutné podpěry prohloubit do hloubky rovnající se jejich výšce (obr. 5.22). Použití takových stěn s výškou větší než 90 cm není ekonomicky výhodné. K vytvoření nádob na květiny lze použít dřevěné stěny malé výšky. Dřevo na jejich stavbu musí nejprve projít důkladným ošetřením přípravky, které ho ochrání před hnilobou a požárem.

V závislosti na provedení a výšce opěrné stěny se určuje potřeba naklonění její přední a zadní hrany. U gravitačních opěrných zdí pevné konstrukce, jejichž výška spolu se základem nepřesahuje 1,5 m, není sklon okrajů vyžadován; lze jej použít k dekorativním účelům. S rostoucí výškou sklon přední stěny umožňuje vytvořit optickou iluzi vertikality, která zlepšuje její vizuální vnímání, a také umožňuje skrýt nedostatky ve výzdobě fasády; drobné nepravidelnosti jsou při naklonění méně patrné. Sklon může také zvýšit odolnost stěny proti převrácení a vytváří nejpříznivější podmínky pro odvod atmosférické vody. Doporučený sklon čela pro tuhé konstrukce je 12:1; pro elastické stěny – 6:1; pro dřevěné stěny, gabiony a suché zdivo stačí 6°.

Drenáž a drenáž. Jsou nezbytné pro zvýšení pevnosti konstrukce opěrné zdi, ke kterému dochází snížením tlaku vody z půdy, a zabráněním erozi povrchovou vodou. Drenáž také pomáhá v boji proti jevu mrazu v půdě. Při stavbě opěrných zdí na půdách náchylných k vztlaku je pro všechny stěny nezbytná drenáž a hlubší (až 40 cm) základová úprava pískem a drceným kamenem.

Vodu přicházející ze strany slona a hromadící se za zdí lze odstranit pomocí podélné nebo příčné drenáže napojené na drenážní síť. Pro instalaci drenáže pro opěrné zdi je také možné nahradit drcený kámen moderními materiály, jako jsou drenážní rohože.

Pro organizaci povrchového odvodnění je plánována horní část opěrné zdi se sklonem 20 % směrem k odvodňovacímu příkopu, který je navržen podél zdi a napojen na dešťovou síť (obr. 5.23).

Rýže. 5.23. Drenážní drážka: 1 – odtokový žlab z betonu nebo jílu; 2 – drenážní materiál (drcený kámen)

Opěrné zdi jsou úspěšně kombinovány s různými parkovými strukturami: schody, lavičky, květinové záhony a treláže s popínavými rostlinami, květináče, lampy, sochy. Jsou také kombinovány s upravenými svahy.

Pro bezpečnost pěšího provozu je při umisťování pěších cest a plošin podél horní hrany opěrné zdi s výškou zdi větší než 1,0 m nutné zajistit ploty s výškou minimálně 0,9 m (MGSN 1.02- 02) (obr. 5.24).

Rýže. 5.24. Možnosti (a. c) oplocení opěrné zdi

Při navrhování opěrných zdí v zahradách a parcích se často používají standardní provedení. Rozměry všech konstrukčních prvků určuje projektant. V tomto ohledu je nutné se před zahájením projektování seznámit s výsledky půdního rozboru a hydrologického režimu, poté vypočítat výšku zdi podle vertikálního plánovacího projektu území. Na základě získaných dat je nutné analyzovat možná konstrukční řešení, abychom zjistili, co je pro danou aplikaci v daných podmínkách nejvhodnější s přihlédnutím k zatížení konstrukce, materiálům a klimatickým charakteristikám projektované oblasti.

Pokud výška opěrné zdi včetně základu přesahuje 3 m a hloubka základu je menší než 60 cm nebo budou jako základ na místě použity nestabilní slabé půdy, je nutná konzultace s odborníkem, který provede podrobný výpočet stability konstrukce.

Zdroj: Výstavba a provoz objektů krajinářské architektury. Teodoronskij V.S.