Подпорные стены

Подпорные стены служат для удержания в требуемом положении грунта или других сыпучих материалов при отсутствии естественных откосов. Ими ограждают отдельные заглубленные или приподнятые участки емкостных сооружений.

Подпорные стены разделяют на две основные группы: массивные и облегченные (тонкие). Массивные стены возводят из бетона, бутобетона или каменной кладки. Устойчивость массивных стен обеспечивается большой собственной массой. Устойчивость облегченных стен против опрокидывания обеспечивается их формой.

Получили широкое распространение облегченные подпорные стены из сборных элементов: уголковые, с контрформами и анкерные (рис.91).

а – уголковая одноэлементная; б – уголковая двухэлементная; в – с контрфорсами; г – анкерная; 1 – сборные цельные блоки; 2 – стеновая плита; 3 – сборный контрфорс; 4 – стык сборных элементов контрфорса; 5 – фундаментная плита; 6 – опоры рамы; 7 – рама; 8 – анкерная балка

Подпорные стены в виде простого уголкового профиля применяют при высоте 4…5 м; при большей высоте - стены с контрфорсами (ребрами) или анкерные. Уголковые подпорные стены могут быть изготовлены в виде единых блоков длиной 2…3 м (рис.91, а). Или состоящими из двух элементов: стеновой (лицевой) плиты и фундаментной плиты, жестко связанных между собой (рис.91, б). Номинальная длина стеновых плит 3 м, фундаментных – 3 и 1,5 м; ширина подошвы - 2,2; 2,5; 3,1 и 3,7 м.

Разработана также конструкция подпорных стен с лицевыми плитами в виде оболочек типа гипар и коноид [11].

Расчет подпорных стен сводится к проверке устойчивости положения (на сдвиг и опрокидывание), проверка давления на грунт под подошвой, расчету на прочность и трещиностойкость самого материала стены [11]. Расчет стены на прочность складывается из расчета ее элементов – фундаментной плиты, лицевой (вертикальной) плиты и ребер (контрфорсов).

Основание подпорной стены под воздействием горизонтального давления грунта рассчитывается по первому предельному состоянию (несущей способности). Это давление грунта по высоте стены распределяется по треугольному закону. Равнодействующая горизонтального давления лежит на высоте от подошвы фундамента.

Рис.92. К расчету уголковой подпорной стены

Эпюра давления грунта снизу (под фундаментной плитой) имеет вид трапеции или треугольника (1). На эпюру (1) накладывается прямоугольная эпюра напряжений (2) от равномерного давления грунта сверху с равнодействующей (см. рис.92).

На том же рисунке приведена схема расположения основной рабочей арматуры в подпорной стене уголкового профиля [11].