Zadržovací stěna – konstrukce, která drží libru svahu náspů a výkopů před zřícením. Opěrné zdi se používají k uspořádání prostoru na nerovném terénu a ke zlepšení estetických kvalit objektů krajinářské architektury. Lze jimi vymezit plochy objektů s různým funkčním zaměřením, např. hřiště a průchozí chodník, lze jimi jasněji vymezit hranice kompozičních ploch.
Opěrné zdi na objektech krajinářské architektury podle jejich účelu lze rozdělit do dvou typů: výztužné 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 terénní úpravy a terénní prvky. Před více než pěti tisíci lety to byly terasové terasy, kde našly své původní využití opěrné zdi, které umožňovaly zadržovat vlhkost na svazích a dávaly lidem příležitost k rozvoji nových území pro zemědělské účely. Dokládají to pozůstatky starověkých staveb v mayských osadách a rýžových plantážích v Číně, které se dochovaly dodnes, 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 část: 1 – úrodná půda; 2 – opěrná zeď z kamene; 3 – štěrkový zásyp
Opěrné zdi jsou na půdorysu naznačeny dvojitou čarou označujícími výškové značky horní a dolní části zdi v charakteristických bodech po její délce.
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 půdy), možnost c) zvyšuje spodní plošinu a možnost d ) umožňuje diverzifikovat plochý reliéf.
Stabilita opěrných zdí je dosahována kompenzací vlivu sil vyvíjených na zeď podepřenou zeminou, které jsou součtem aktivního tlaku zeminy a tlaku vody.
Rýže. 5.16. Umístění opěrných zdí ve svahu: a – násep; b – poloviční hloubení-polozásyp; c – zářez; g – dekorativní stěna na plochém reliéfu; “+” – nábřeží; “-” – zářez
Rýže. 5.17. Hlavní typy konstrukcí opěrných zdí (rozměry jsou vm): a – gravitační; b – hromada; 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, která se vyskytuje v rovině základny stěny;
• Pilotové stěny jsou lehké konstrukce, zakotvené v zemině, které jsou stabilní díky vytvoření pasivní odolnosti vůči tlaku zeminy ve spodní části stěny nebo přítomnosti speciálního kotvení typu kotvení v horní části stěny. stěna.
Při narušení rovnováhy sil může opěrná zeď ztratit stabilitu, v důsledku čehož může docházet k deformacím konstrukcí, někdy až k jejich úplné destrukci. Nejčastějšími deformacemi jsou převrácení, smyk a zvednutí stěny na zem (obr. 5.18). Jev haldy je typický pouze pro vysoké opěrné zdi.
Rýže. 5.18. Deformace opěrných zdí: a – převrácení; b – posun; c – hromada zdi na zemi
Pro zvýšení stability opěrných zdí při smyku a převrácení se při jejich navrhování provádějí následující akce:
• zadní líc stěny je navržen se sklonem k zásypu (pro snížení aktivního tlaku zeminy);
• zvýšit drsnost zadního líce stěny (pro snížení aktivního tlaku zeminy a zvýšení pasivního tlaku);
• zajistit drenáž v zásypu;
• na přední straně stěny je umístěna římsová konzola (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 zahloubení se základy opěrných zdí dělí na základy mělké a hlubinné. Mezi posledně jmenované patří základy, jejichž hloubka uložení je 1,5krát nebo vícekrát větší než jejich tloušťka v průřezu. Tloušťka základu a hloubka jeho uložení závisí na velikosti a provedení opěrné zdi, vlastnostech podkladových zemin a hloubce promrznutí půdy.
Základy jsou páskové a pilotové. Pásový základ je monolitická nebo prefabrikovaná konstrukce sestávající ze samostatných bloků opakujících linii opěrné zdi. Hloubka základu je minimálně 60 cm, za podmínky promrzání zeminy je hloubka základu obvykle spojena s hloubkou promrzání. To je důležité zejména pro stabilitu pevně upevněných opěrných zdí, protože pravděpodobnost jejich prasknutí v mrazivém období je vyšší než u pružných konstrukcí.
Pilotové základy jsou obvykle hlubší než základy pásové, řady pilot jsou zakopány několik metrů do země. Takové řešení se používá, pokud je nutné proniknout stěnou proudění podzemní vody pod tělesem (například posazená voda). V tomto případě může podzemní voda volně procházet mezi pilotami, aniž by se vytvořila zpětná voda 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 jak pevně pevná, tak elastická struktura.
Mezi pevně upevněné patří opěrné zdi monolitické konstrukce z betonu (obr. 5.20), zdiva z kamene, cihel nebo betonových bloků pojených 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 uvažované gabiony v podobě svislých konstrukcí, ale i prefabrikované konstrukce ze standardních betonových prvků.
Rýže. 5.21. Provedení opěrné zdi z kamene – “suché zdivo”: 1 – Zásyp z drceného kamene; 2 – drcený kámen; 3 – obvazový kámen
Rýže. 5.22. Konstrukce opěrných zdí ze dřeva: 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
Opěrné stěny vyrobené ze dřeva se nedoporučují používat ve vlhkém nebo chladném klimatu kvůli jejich krátké životnosti v takových podmínkách. Takové stěny jsou pilotového typu. V tomto ohledu, aby byla zajištěna jejich stabilita před převrácením, 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 sklopení jejího předního a zadního čela. U gravitačních opěrných zdí pevné konstrukce, jejichž výška spolu se základem nepřesahuje 1,5 m, není sklon čel; lze jej použít k dekorativním účelům. S nárůstem výšky vám sklon přední stěny umožňuje vytvořit optickou iluzi vertikality, která zlepšuje její vizuální vnímání, a také vám umožňuje skrýt chyby na fasádě; drobné nepravidelnosti při naklonění jsou méně patrné. Sklon může také zvýšit stabilitu stěny proti převrácení a vytváří nejpříznivější podmínky pro vypouštění 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 ze země a zabráněním erozi povrchovou vodou. Drenáž také pomáhá v boji proti fenoménu mrazového nadzvedávání půdy. Při stavbě opěrných zdí na zeminách vystavených vztlaku je pro všechny stěny nezbytná drenáž a hlubší (do 40 cm) pískové a štěrkové základy.
Vodu přicházející ze strany slona a hromadící se za zdí lze odvádět pomocí podélné nebo příčné drenáže napojené na drenážní síť. Pro odvodnění opěrných zdí je také možné nahradit drť moderními materiály, jako jsou drenážní rohože.
Pro organizaci povrchového odtoku je horní část opěrné zdi plánována se sklonem 20 % směrem k drenážní rýze, která je navržena podél stěny a napojena 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 podél horní hrany opěrné zdi chodníků a nástupišť s výškou stěny 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 konstrukce. Rozměry všech konstrukčních prvků určuje projektant. V tomto ohledu je nutné se před přistoupením k návrhu seznámit s výsledky půdních rozborů a hydrologickým režimem, následně vypočítat výšku zdi podle projektu vertikálního plánování území. Na základě získaných dat je nutné analyzovat možná konstrukční řešení, abychom zjistili, co je nejvhodnější pro aplikaci v daných podmínkách s přihlédnutím k zatížení konstrukce, materiálům a klimatickým vlastnostem projektované oblasti.
Pokud výška opěrné zdi včetně základu přesahuje 3 m a hloubka základu je menší než 60 cm, nebo jsou na staveništi použity jako podklad nestabilní slabé zeminy, je nutná odborná konzultace, která provede podrobný výpočet stability konstrukce.
Zdroj: Výstavba a provoz objektů krajinářské architektury. Teodoronskij V.S.
Pokud se pozemek nachází v oblasti s výrazným reliéfem, neměli byste považovat přítomnost výrazného svahu za nevýhodu. Naopak se můžeme radovat, že se naskytla jedinečná příležitost spojit technicky kvalitní řešení a designové techniky k vytvoření jedinečného vzhledu krajiny. To lze provést pomocí opěrné zdi.
Funkce opěrných konstrukcí
Opěrná zeď na místě se sklonem větším než 80 stupňů zajišťuje bezpečnost a zabraňuje sesuvu půdy. Takové konstrukce jsou také nezbytné, pokud je dům postaven strmý břeh řeky nebo jiné vodní plochy.
Konstrukce opěrných konstrukcí je zaměřena na následující úkoly:
- Návrh zpevní půdu a „zakonzervuje“ ji v dané poloze.
- Výsledné horizontální roviny vizuálně zdobí místo.
- Na vytvořených víceúrovňových místech můžete mít terasy a útulná zákoutí pro relaxaci.
- Pomocí zádržné struktury můžete efektivně provádět zónování lokality.
Takový design může vykonávat výhradně dekorativní funkci, když je nezbytný reliéf uměle vytvořen na rovné ploše. Pokud se jedná o inženýrskou stavbu, je doprovodná dekorativní funkce. V každém případě, aby konstrukce sloužila dlouhou dobu, zachovala si svůj vzhled a pevnost, je nutné zvolit správný materiál a dodržovat technologii výstavby stěn.
Návrhové prvky
Při výběru materiálu je nutné rozhodnout o účelu konstrukce – bude plnit čistě dekorativní funkci nebo skutečně zadržet půdu v podmínkách složitého terénu lokality. Tak, dřevo a blokové materiály (cihla, tvárnice, umělý a přírodní kámen) mají estetický vzhled a dobře zapadají do přírodní krajiny, ale konstrukce z nich mají výškové omezení. Dřevo je třeba postavit a výška a stabilita blokové konstrukce přímo závisí na její tloušťce a síle základu.
Konstrukce betonových opěrných zdí je z inženýrského hlediska tou nejlepší volbou, zejména pokud potřebujete postavit konstrukci, která je velká na výšku a délku. Tato konstrukce je nejtrvanlivější, nejstabilnější, schopná odolat značnému zatížení půdním tlakem a také vlivům prostředí po celou dobu životnosti.
Opěrné stěny – jak typy, tak provedení, se liší účelem, schopností odolat určité zátěži, podle materiálu výroby, ale mají stejné základní prvky:
- Podzemní část tvoří základ, který nese celé zatížení od tlaku zeminy.
- Přízemní část – těleso zdi, jehož vnitřní strana přiléhá na pozemku k zemnímu masivu a vnější strana zůstává otevřená.
- Ochranné komunikace – systém odvodnění a likvidace vody z vnitřní strany stěny.
Podklad, na kterém je stavba postavena, musí být stabilní a stabilní. Mohou to být oblázky, hlína, písčitá hlína, hlína, drcený kámen nebo štěrk. Při návrhu konstrukce je bezpodmínečně nutné zajistit kvalitní odvodnění z vnitřního povrchu konstrukce.
Při výběru místa pro opěrnou zeď počítejte s tím, že podzemní voda by měla ležet v hloubce 1-1,5 m od země, s maximální hloubkou mrazu do 1,5 m.
Na čem udržitelnost závisí?
Hlavními požadavky na takové konstrukce jsou odolnost vůči značnému zatížení tlakem zemní hmoty, což bude klíčem k zachování celistvosti konstrukce během kolapsu zeminy.
Kromě tlakového zatížení jsou opěrné stěny vystaveny následujícím vlivům:
- Pokud se pozemek nachází v těsné blízkosti železnice nebo dálnice, je opěrná konstrukce vystavena vibracím.
- Pokud se lokalita nachází v seismicky aktivní oblasti, je stavba vystavena seismickým jevům různé povahy.
- Je třeba vzít v úvahu hloubku podzemní vody a její chování v období dešťů a také výskyt povodní v oblasti stavby.
- Bobtnání půdy v zimě.
- Vítr od 20 m/s. Zatížení větrem má zvláštní význam při stavbě stěn s výškou 2 metry nebo více.
Pevnost konstrukce je ovlivněna různými faktory, které je třeba vzít v úvahu, aby nedošlo k jejímu zničení a sesuvu půdy.
Stěna je vystavena následujícím fyzikálním silám:
- Zatížení od vlastní hmotnosti konstrukce.
- Tlakové zatížení od zadržené zeminy.
- Síla tření a adheze k zemi.
- Hmotnost přídavných prvků na povrchu stěny.
Stabilita konstrukce do značné míry závisí na tloušťce konstrukce, která se volí s ohledem na typ půdy a výšku konstrukce. S měkkou půdou a vysokou výškou stěny je vybrána velká šířka.
Odvodnění a hydroizolace
To jsou opatření, která ochrání konstrukci před rychlým zničením. I odolný beton s pravidelným vystavením vlhkosti se začne hroutit a ztrácet svou pevnost. Není divu, že existuje přísloví „Voda odnáší kámen“.
Odvodňovací zařízení je následující:
- Ve vzniklém prostoru ze strany zadní stěny je nutné dosypat drenážní zeminu nebo položit drenážní tkaninu.
- Poté se předem vybraná půda položí ve vrstvách a každých 20–40 cm ji udusáme.
- Nahoře je pokládka zeleninové půdy.
- Zásyp se provádí po několika týdnech, kdy dojde k přirozenému smrštění půdy.
Jako podestýlka není vhodná rašelina, bahno, zmrzlá půda, stejně jako půda, ve které organické a rozpustné inkluze přesahují 5 % hmotnosti.
Je nutné provést kvalitní hydroizolaci zadní plochy konstrukce. K tomu můžete použít střešní materiál nebo střešní plsť (střešní hydroizolační materiál). Pokládá se ve dvou vrstvách na bitumenový tmel. Za předpokladu, že je zemina suchá, stačí rubovou plochu nosné konstrukce ošetřit bitumenem ve dvou vrstvách.
Materiály stěn
Při výběru materiálu pro stavbu opěrných zdí se bere v úvahu jejich účel. Pokud se jedná o inženýrskou stavbu navrženou tak, aby zadržela významné půdní masivy v reliéfní oblasti, zejména nacházející se nedaleko rušné dálnice nebo železničních tratí, pak by měla být dána přednost kámen nebo beton.
K vytvoření dekorativních nebo nízkých podpěr se používá dřevo, blokové materiály a gabiony.
přírodní dřevo
Dostupnost tohoto provedení je spojena s nízkou cenou dřeva. Pokud však mluvíme o rychlosti práce a jejich mzdových nákladech, pak přírodní dřevo není tou nejlepší volbou. Obtížnost spočívá v tom, že budete muset pečlivě přistupovat k výběru surovin, které musí být vysoce kvalitní a rovnoměrné. Nejjednodušší konstrukcí na výrobu jsou kulatiny těsně k sobě přiléhající ve vertikálním uspořádání.
Při výběru kulatiny se doporučuje dát přednost těm, které mají průměr od 12 do 18 cm, a délka odpovídá výšce konstrukce a hloubce zapuštění kulatiny do země (50-60 cm).
Aby bylo zajištěno husté a přísně vertikální uspořádání kulatiny, mohou být upevněny shora drátem a hřebíky a nality betonovou maltou do výkopu – to bude klíč k maximální stabilitě konstrukce. Část dřeva, která se bude nacházet pod zemí, se musí zpracovat bitumen nebo stroj olej, který ji chrání před hnilobou.
Podpora cihel
Stavba zděné konstrukce probíhá podle stejné technologie jako pokládka stěn. Hloubku zapuštění základu do země ovlivňuje konečná výška konstrukce, složení zeminy a míra jejího promrznutí. Šířka základu se bere o 20-30 cm širší než nosné těleso. Je důležité pamatovat na poměr výšky konstrukce k její tloušťce, který se vyjadřuje v poměru 1:3.
Budova z blokového materiálu vždy vypadá docela esteticky. V závislosti na typu tvárnic a řešení krajinného prostředí nemusí být čelní plocha konstrukce lícovaná. Pro stavbu dekorativních stěn můžete použít pórobetonové bloky – jsou lehké, levné, mají jasné geometrické rozměry a jsou větší než běžné cihly, což vám umožňuje provádět stavební práce mnohem rychleji.
Betonová budova
Betonové konstrukce se vyznačují vysokou pevností, spolehlivostí a trvanlivostí. Proces jejich tvorby se skládá z následujících kroků:
- Nejprve je připraven příkop s obrysy a šířkami odpovídajícími budoucí struktuře. V tomto případě se hloubka volí na základě výšky konstrukce.
- Dno příkopu je obloženo štěrkovou drcenou kamennou vrstvou, na kterou je položena výztuž.
- Bednění je vyrobeno z desek o tloušťce 25 až 45 mm, přičemž panelové prvky jsou upevněny hřebíky. Každých 1,5 metru je třeba z vnější strany bednění zarazit kovové tyče, aby se štíty pod tlakem betonového roztoku neprohýbaly.
- Poté se betonový roztok nalije do bednění. Po vytvrdnutí se bednění demontuje.
- Po konečném vysušení a vytvrzení betonem může být jeho přední plocha obložena jakýmkoli dokončovacím materiálem. To ochrání beton před vlivy prostředí. Pokud to krajinný design umožňuje, může být betonový povrch ponechán v původní podobě. Staré textury vypadají originálně. Aby na betonovém povrchu mohl růst mech, musí být navlhčen přírodním fermentovaným mléčným výrobkem.
Nezanedbávejte konečnou úpravu povrchu betonu, protože díky porézní struktuře je beton schopen absorbovat vlhkost. Když je beton suchý, je prašný a špinavý.
Jednou z výhod betonu je jeho plasticita, která umožňuje vytvářet stěny libovolného tvaru – půlkruhové nebo stupňovité kompozice dokážou krajinu proměnit k nepoznání. Rychlost práce a jejich cena přitom mile překvapí svou dostupností.
Přírodní kámen
Instalace opěrných zdí z kamene bude vyžadovat velké náklady na materiál a fyzickou sílu. Výhodou takové stěny bude estetický vzhled, mimořádná pevnost a odolnost. Konstrukce je poměrně těžká, takže se musíte postarat o spolehlivý základ.
K vytvoření dekorativní stěny můžete použít žulové nebo čedičové dlažební kostky. Pokud je půda vlhká, pak je vhodné použít dlažební kostky. Pro suchou půdu a nízké stavby jsou vhodné suťové kameny, pískovec nebo břidlice.
Při výběru materiálu pro opěrnou konstrukci a způsobu jejího zdobení je nutné vzít v úvahu nejen její provozní vlastnosti, ale také její vzhled, který by měl organicky zapadat do stávající přírodní krajiny a být v souladu s architekturou dům.
