Výběr opěrných zdí malých rozměrů v krajinářské výstavbě | Mezinárodní centrum pro krajinářské umění Green Arrow

Území ležící na svazích říčních údolí, potoků, kopců a břehů jezer jsou velmi oblíbená v krajinářské výstavbě jako objekty krajinářské a zahradnické výstavby. Potřebují opěrné zdi. Náš materiál je o opěrných zdích na místě, na zahradě, v designu.

Charakteristickým rysem těchto objektů je značná strmost svahů, která způsobuje potenciálně značné náklady na rozvoj a zlepšení. Vyváženým architektonickým a inženýrským řešením však lze výrazně zvýšit estetický potenciál území.

Jedním z hlavních úkolů inženýrských problémů je úkol organizovat reliéf – přeměnit přirozený (neorganizovaný) reliéf na navržený (organizovaný). Pro oblasti s výraznými strmými svahy je hlavním úkolem organizace reliéfu zajistit podmínky pro pohyb po území.

Území se sklonem povrchu nad 40-60% jsou nepohodlná pro každodenní pohyb chodců. Je potřeba terasovat území – vytvářet designové fragmenty území (terasy) se sklony 10-20% pohodlnými pro pohyb. Napojení teras na výšku lze realizovat formou opěrných zdí a navržených svahů.

Tento příspěvek zkoumá možnost volby provedení a parametrů opěrných zdí pro projekty krajinných a zahradních staveb v závislosti na velikosti rozdílu mezi terasami, aniž by bylo nutné provádět značné množství statických výpočtů.

Práce zahrnovala výpočty více než 1600 variant provedení opěrných zdí (v nejaktuálnějším rozsahu výšek teras od 0,5 do 0,9 metru) se stanovením jejich stabilitních parametrů a objemů betonáže.

Za výpočtové modely byly považovány tři profily opěrných zdí, často používané v krajinném designu: počínaje nejjednodušším profilem (obdélníkový) a konče nejsložitějším (úhlový se dvěma konzolami) (obrázek 1).

Je intuitivně jasné, že pro nejmenší výškové rozdíly není vhodné volit rohový profil konstrukce, protože stabilita pravoúhlého profilu bude dostatečná. Do jakého výškového rozdílu teras je však každá z konstrukcí výhodná a jaké rozměry je třeba vzít – na tyto otázky odpovídá tento článek.
Návrh opěrné zdi
Konstrukce opěrné zdi zahrnuje:
● základ – část zdi, která je pod zemí a nese hlavní zatížení;
● tělo – svislá část konstrukce, kterou lze vidět;
Schéma návrhu je na obrázku 2.

Základ opěrné zdi je položen do hloubky promrznutí půdy. Tato hodnota se liší v závislosti na typu půdy a geografii místa návrhu. V Petrohradě a Leningradské oblasti převažuje hlinitá půda, takže pro výpočty se předpokládá hloubka zamrznutí půdy 1,2 metru. Hlavní zatížení nese základ.

Těleso opěrné zdi je její svislou součástí. Kromě technických úkolů plní také dekorativní funkce. Obklad betonové fasády může být z barev, dřeva, kamene, flexibilních dlaždic a dalších materiálů.

Pro zpevnění konstrukce je zpevněn základ a těleso opěrné zdi. V případě krajinářské výstavby s malým zatížením a rozměry lze výztuž opěrné zdi vzít konstrukčně.
Drenáž není nedílnou součástí návrhu opěrných zdí, s možností koncentrace podzemní vody za zdí a značnou výškou spádu (více než 0,6-0,8 m) se její návrh stává velmi relevantním.

Výpočet opěrných zdí pro první a druhý mezní stav

Na opěrné zdi působí následující zatížení:
● zatížení sněhem (q);
● aktivní a pasivní tlak půdy (Ea a Ep);
● zatížení vlastní hmotností půdy (Рgr);
● zatížení od vlastní tíhy konstrukce opěrné zdi (Pst).

V posuzovaném případě předpokládáme, že konstrukce nebude aktivně využívána, tedy není využívána jako lavička či cesta.
Výpočet opěrné zdi se provádí pomocí dvou mezních stavů.

Algoritmus pro výběr typu a rozměrů opěrných zdí v závislosti na rozdílu výšky teras

Výzkumný algoritmus se skládá z následujících po sobě jdoucích kroků:

Vytvoření tří výpočtových modelů s výškami od 1,7 metru do 2,7:
a) opěrná zeď z obdélníkového profilu,
b) opěrná zeď z úhlového profilu s vyložením k podpěře zeminy,
c) opěrná stěna rohového profilu se dvěma konzolami.
Pro každou výšku konstrukce se šířka základu bere od 0,2 metru do 1 metru.
Celkem uvažovaných modelů typu
a) – 90 objektů, typ b) – 720 objektů, typ c) – 810 objektů.

Sběr efektivních zatížení na každé konstrukci.
Výpočet všech konstrukcí pro první a druhý mezní stav.
Numerické modelování (sběr informací a výběr přípustných rozměrů konstrukcí).
Analýza přípustných rozměrů konstrukce z hlediska její jednoduchosti a objemu použitého betonu.
Vypracování doporučení pro výběr konstrukčních rozměrů.

Doporučení pro výběr typu a rozměrů opěrných zdí v závislosti na rozdílu výšky teras

Na základě provedených výpočtů jsou uvedeny nejvýhodnější rozměry opěrných zdí, které jsou žádané v krajinářské výstavbě. Podkladem pro výběr byl nejen pozitivní test na dva mezní stavy, ale také podmínky pro pohodlnou stavbu konstrukce a výztužného rámu. Nejvýhodnější možnosti opěrné zdi jsou shrnuty v tabulce 1.

Opěrná stěna z obdélníkového profilu

Pro výšky stěn od 1,7 do 2,1 m (výškový rozdíl teras od 0,5 do 0,9 metru) je možné instalovat profil obdélníkové konstrukce. Zvolený model zjednoduší práci při stavbě bednění, vázání armovací klece a zalévání betonem. Zkrátí se čas potřebný na stavbu konstrukce. Jedinou nevýhodou je spotřeba betonu na stavbu stěny, kterou však lze kompenzovat jednoduchostí výše uvedené práce a jednoduchostí schématu vyztužení.

Rohové profilové opěrné stěny s konzolou směrem k horní terase

V případě, kdy je při malých výškových rozdílech (od 0,8 do 1 metru) nutné šetřit použitým materiálem, je možné osadit opěrnou stěnu z úhlového profilu s konzolou směrem k horní terase o výšce 2-2,2 metru.

Výhodou této volby je snížení ekonomických nákladů na betonovou směs a výztuž. Konstrukce konstrukce se však v tomto případě stává komplikovanější: staví se bednění a výztužný rám rohového typu.

Rohové opěrné zdi se dvěma konzolami

Opěrné zdi o výšce 2,3 – 2,7 metru (výškový rozdíl sousedních teras je od 1,1 do 1,5 metru) doporučujeme vyrobit z úhlového profilu se dvěma konzolami. Tento designový profil je z hlediska použitých materiálů nejekonomičtější. Míra mzdových nákladů je však v tomto případě nejvyšší.

Výsledky studie mohou využít specialisté zabývající se činnostmi v oblasti krajinářství a krajinářství. Použití vybraných návrhových rozměrů je možné v případech, kdy provozní podmínky opěrné zdi odpovídají podmínkám, za kterých byly modely počítány. Při změně jednoho z výchozích výpočtových parametrů je nutný individuálnější přístup a podrobný výpočet návrhu opěrné zdi.

Irina Igorevna Loginova, magisterský titul
Konstantin Nikolaevich Kriulin, kandidát technických věd, docent