Подпорная стенка из сварных габионов
Для предотвращения сползания грунтов на откосах используются подпорные стенки из габионов, которые давно зарекомендовали себя в качестве универсальных конструкций как в берегоукреплении, так и в мероприятиях по укреплению склонов и армированию грунтов. В предыдущих статьях о габионах мы рассматривали стандартные инженерные решения по применению габионов в гравитационных подпорных стенках и армогрунтовых конструкциях. Сварные габионы в отличие от плетеных габионов из сетки двойного кручения обладают большей жесткостью конструкций, что позволяет применять габионы из оцинкованной сварной сетки в гравитационных подпорных стенках малой высоты. При этом отсутствие дополнительного ПВХ покрытия не позволяет использовать сварные габионы в качестве армогрунтовых стенок аналогичных системам Террамеш (габионам с армирующей панелью). Подпорные стенки из сварных габионов рекомендуется применять в местах массового присутствия людей, поскольку дизайн конструкций предполагает повышенные требования к безопасности элементов габиона. Во-первых, надлежащая обработка кромки сварных панелей не оставляет торчащих за кромкой прутков проволоки, а во-вторых, грани габиона надежно защищены жесткими спиралями, предотвращающими случайное травмирование людей в процессе эксплуатации.
Эстетическая компонента в виде идеально ровных граней стенки служит дополнительным фактором в пользу применения сварных габионов. Подпорные конструкции высотой от 1,5м и выше предполагают пластичность конструкций в процессе усадки камня и незначительных движений грунтов. В этой связи, сварные габионы идеально использовать в конструкциях высотой до 1,5-2,0м, а при возведении подпорных стен выше данных отметок рекомендуется использовать плетеные габионы, изготовленные по ГОСТ Р 52132-2003.
Применение сварных габионов для укрепления откосов
В отличие от плетеных габионов, сварные аналоги изготавливаются из отдельных сварных карт с размерами, кратным размеру ячейки. Максимальная длина сварного габиона ограничена возможностями производственного оборудования (то же самое относится в равной мере и к плетеным габионам). Отличительной особенностью сварных габионов от крученых является порядок установки конструкций. Габионы с шестиугольной ячейкой имеют габариты, установленные ГОСТом: стандартная ширина 1,0м и высота 0,5 и 1,0м. Установка в проектное положение горизонтальная, что гарантирует максимальную устойчивость конструкции. Установка такого габиона в вертикальное положение запрещена: камень осыплется в нижнюю часть габиона, а конструкция в поперечнике примет форму груши. К примеру, установка плетеного габиона 2,0х1,0х0,5 на бок приведет к осыпанию камня. Более того, крышка габиона окажется сбоку, что не позволит заполнить габион после установки. Сварные габионы могут также иметь квадратное поперечное сечение для устойчивости габиона после установки.
Однако ввиду жесткости сварных элементов габиона допускается его установка в вертикальное положение с применением силовых столбов внутри габиона. В качестве силовых опорных элементов могут выступать толстостенные стальные трубы, швеллер, либо двутавровые балки (см. фото).
Для фиксации фасадных граней дополнительно используется увеличенное количество поперечных стяжек из жесткой проволоки с шагом установки не более 20см по всей поверхности сварной панели. Силовые элементы могут также применяться для дополнительной фиксации конструкций и предотвращения их смещения в результате сезонных боковых нагрузок. Идеальной формой поперечного сечения сварных габионов в подпорных стенах является квадрат, либо горизонтальный прямоугольник, что позволяет применять такие конструкции в гравитационных стенках малой высоты по аналогии с плетеными габионами. Сварные габионы могут быть включены в инженерное решение, как самостоятельные конструкции, так и совместно с плетеными габионами. Речь идет о применении подпорных стен в пешеходных зонах, где первый ярус представлен сварными габионами, а последующие ярусы габионами/ матрацами Рено с шестиугольной ячейкой. По данным проектных организаций, комбинированный способ применения габионов позволяет сократить расходы на строительство и повысить безопасность конструкции в процессе ее эксплуатации.
Монтаж подпорной стенки из сварных габионов
Процедура подготовки основания под габионную стенку идентична процедуре подготовке под обычные плетеные габионы: выравнивание/планировка откоса, подготовка основания, засыпка и уплотнение подушки из крупнозернистого речного песка или ПГС, раскатка геотекстильного полотна в основании подпорной стенки и со стороны обратной засыпки. Рассмотрим последний кейс применения сварных габионов ГЕОФАСТ в качестве подпорной стенки высотой 1,0м в частном домовладении (Можайский район, Московская область, 2018г). В связи с повышенными требованиями безопасности и принимая во внимание эстетическую составляющую в инженерном решении были задействованы сварные габионы с габаритами 2,0х1,0х1,0 (квадратного сечения) с комбинированными сварными панелями из оцинкованной проволоки (Iгр. оцинкования, плотность цинка 90г/м2, ГОСТ 3282-74) диаметра 4,0мм и ячейкой 50х50 на лицевых картах и 50х100мм на картах со стороны обратной засыпки и разделительных диафрагмах. Использование сварных карт с ячейкой 50х50 было обусловлено наличием на объекте камня с фракцией 40х70.
Комбинированное применение карт с разными ячейками уменьшило металлоемкость конструкций, что позволило дополнительно сэкономить на материалах. Установка подпорной стенки на слабых грунтах предполагала использование дополнительных силовых опорных элементов для надежной фиксации конструкции в проектном положении.
Особая роль была уделена установке дренажа для отведения воды. На начальном этапе производилась сборка габионов в единую конструкцию и установка в проектное положение. Для соединения сварных панелей использовались габионные спирали из жесткой оцинкованной проволоки д.3,0мм. Данный диаметр и жесткость проволоки обеспечивают сохранение формы спирали после вкрутки без деформации в процессе накручивания. Затем в шахматном порядке были установлены габионные стяжки (жесткая оцинкованная проволока д.4,0мм, длина 1,0м) с шагом 20см с дожиманием крючков. Поэтапное заполнение камнем проводилось в соответствии с нормами монтажа габионов с учетом коэффициента ручной укладки (1,8т/м3 и выше) при изначальной насыпной плотности габионного камня 1,35т/м3. На заключительном этапе крышки были притянуты спиралями по всему ярусу подпорной стенки. Также проведены работы по обратной засыпке. Для обеспечения функций дренирования рекомендуется установить гравийную прослойку толщиной 20см между задней стенкой габиона и грунтом обратной отсыпки (габион + геотекстиль + гравий + отсыпка).
Подводя черту, отметим, что в основе любого успешного проекта лежит проработанное инженерное решение, качественные материалы и соблюдение порядка производства работ при монтаже подпорных стен при шефмонтаже с нашей стороны. В данном кейсе эта задача была выполнена успешно с максимальной выгодой для обеих сторон. Таким образом, покупая габионы ГЕОФАСТ, вы гарантируете не только высокое качество продукции, но и получаете бесплатный технический консалтинг на стадии разработки инженерного решения, а также возможность удешевить проект с учетом существующих реалий без потери качества. По вопросам приобретения габионов и получения технической консультации просим обращаться по телефонам нашей компании, указанным на сайте.
Смотрите также:
geofast.ru
Расчет подпорной стенки из габионов
Подпорная стенка высотой до 1,5м
Для распределения нагрузок стенки используем матрацы Рено высотой 0,17м, которые укладываем в проектное положение вдоль линии подпорной стенки (в поперечном сечении 2х0,17). Длина матрацев может быть разной (3,4,5,6м). Затем нужно купить габионы высотой 1м (ширина у всех габионов стандартная и равна 1м). Укладываем габионы вдоль лини подпорной стенки (в сечении получаем 1х1), оставляя 20см фартук матраца с фасадной стороны. Получаем подпорную стенку высотой 1м с матрацем в основании 0,17м. Для подпорной стенки высотой 1,5м дополнительно укладываем дополнительный ряд высотой 0,5м. Длина коробчатых габионов в стандарте 1,5, 2, 3, и 4м. Наиболее распространенные длины, часто используемые в работе 1,5 и 2м. Верхний ряд устанавливаем со смещением в сторону обратной засыпки на 8-10см. Обратная засыпка проводится поэтапно после завершения монтажа конструкции каждого яруса. К примеру, для монтажа подпорной стенки высотой 1,5м и длиной 12м потребуется: матрацы Рено 3х2х0,17 — 4шт, габионы 2х1х1 — 6шт, габионы 1,5х1х0,5 — 8шт. При слабых грунтах матрацы в основании также укладываем вдоль, далее устанавливаем ярус габионов 1,5х1х1 поперек линии стенки и завершающий ярус 2х1х0,5 вдоль линии стены. В поперечнике получаем пирамиду, с фасадной стороны с выступами 8-10см со смещением в сторону обратной засыпки и хвосты габионов с обратной стороны в теле засыпки. В частности, для подпорной стенки высотой 1,5м и длиной 12м при слабых грунтах нужно купить матрацы Рено 3х2х0,17 — 4шт, габионы 1,5х1х1 — 12шт, габионы 2х1х0,5 — 6шт.
Подпорная стенка высотой до 2,5м
Как и в предыдущем случае в основании стенки потребуются матрацы Рено только с высотой 0,23см. При высоте стенки 2м потребуются матрацы Рено 3х2х0,23, которые укладываем поперек линии стены. Далее ярус габионов поперек линии стены длиной 1,5 или 2м и высотой 1м. Завершающий ярус с высотой 1м укладываем вдоль. Фасадные выступы как и в предыдущем решении. По количеству конструкций для стенки высотой 2м и длиной 12м получаем: матрацы 3х2х0,23 — 6шт, габионы 1,5 либо 2х1х1 — 12шт и для верхнего яруса 2х1х1шт — 6шт. Для стенки высотой 2,5м: в основании также оставляем матрацы 3х2х0,23, уложенные поперек, далее ярус габионов 2х1х1 поперек, 1,5х1х1 поперек, 2х1х0,5 вдоль. Таким образом, для подпорной стенки высотой 2,5м и длиной 12м потребуются матрацы Рено 3х2х0,23 — 6шт, габионы 2х1х1 — 12шт, габионы 1,5х1х1 — 12шт и габионы 2х1х0,5 — 6шт.
Подпорная стенка высотой до 4м
В основании стенки нам потребуются матрацы Рено высотой 0,3м и длиной 4 либо 5м. Конфигурация гравитационной стенки аналогична предыдущей конструкции. Так, для монтажа подпорной стенки высотой 3м и длиной 12м потребуется: матрацы Рено 4х2х0,3 — 6шт (укладываются поперек линии стены), габионы 3х1х1 — 12шт (поперек), 2х1х1 12шт (поперек), 1,5х1х1 — 8шт (вдоль). При высоте стенки 3,5м и длине 12м имеем следующие конструкции: в основании матрацы 4х2х0,3 — 6шт, габионы 3х1х1 — 12шт, 2х1х1 — 12шт, 1,5х1х1 — 12шт и последний ярус укладываем вдоль 2х1х0,5 — 6шт. И при высоте подпорной стенки 4м и длиной 12м в основании укладываем матрацы длиной 4 либо 5м — 6шт, габионы 3х1х1 — 12шт (поперек), 2х1х1 — 12шт, 1,5х1х1 — 12шт и 2х1х1 — 6шт (укладываются вдоль).
Расчет других материалов подпорной стенки
Для монтажа подпорной стенки из габионов также потребуется полотно геотекстильное, которое выполняет функцию разделения и обратного фильтра. Геотекстиль бывает полиэфирным либо полипропиленовым, тканым либо нетканым, отличается по плотности и цвету. Наиболее экономичный вариант это нетканый полиэфирный геотекстиль плотностью 200г/м2. Для расчета вычисляем площадь основания подпорной стенки и площади граней заднего фасада со стороны обратной засыпки. Также потребуется монтажная проволока/ проволока вязки д.2,2мм оцинкованная либо с дополнительным покрытием аналогичным покрытию проволоки самих конструкций. Проволока идет в объеме 5-7% от общего веса конструкций. Если имеются пологие откосы на более высоких отметках, можно купить Макмат (геомат) и укрепить склон, тем более что цена на МакМат значительно ниже стоимости габионов.
Взаимозаменяемость габионных конструкций
Часто бывает так, что нужно срочно купить габионы и уже «вчера» начать работы по монтажу, а часть конструкций отсутствует и сроки увеличиваются ввиду загруженности производства. В таких случаях можно заменить отсутствующие конструкции аналогичными по высоте и ширине. К примеру: габион 3х1х1 можно заменить на 2шт 1,5х1х1. Или габион 3х2х0,5 можно заменить на 2шт 3х1х0,5. Цена на габионы в этом случае не сильно изменится, тем более, что вы сможете приступить к работам сразу после прибытия машины на стройплощадку. Также иногда требуются нестандартные конструкции. К примеру, нам нужен матрац 2х2х0,17. Его можно изготовить на площадке из матраца 3х2х0,17 отрезав бокорезами лишний метр, в данном случае диафрагма матраца будет играть роль его боковой стенки. Имея бокорезы и умелые руки, на стройплощадке можно изготовить конструкции любой формы, включая трапеции и сегменты. И пусть Ваши знания и опыт помогут построить такие подпорные стенки, которые простоят не один десяток лет, выполняя функции по сдерживанию грунта!
Смотрите также:
geofast.ru
Гравитационные подпорные стены из габионов
Подпорные габионные стены применяются для укрепления откосов и недопущения сползания грунта, и выполняют свои функции за счет собственного веса — гравитационных нагрузок. В данной статье мы рассмотрим подпорные конструкции с высотой до 3,5м, выполненные из габионов. В отличие от монолитных, габионные стенки обладают множеством преимуществ. Главное — это экономия затрат при условии наличия поблизости каменного заполнителя для габионов. В этом случае финансовые затраты могут быть снижены до 40% в сравнении с обычными конструкциями из бетона. Во-вторых, подпорные стенки из габионов обладают пластичностью и в условиях перепада температур не подвержены разрушению. В-третьих, они отлично вписываются в ландшафт и по истечении десятков лет сохраняют свою форму. Так, согласно наблюдениям, даже после разрушения габионной сетки, конструкции остаются неизменными за счет естественного сращивая камней под воздействием атмосферных условий. Итак, вопросы эстетики оставим ландшафтным дизайнерам и перейдем непосредственно к рассмотрению основных инженерных решений при монтаже подпорных стен из габионов.
На выбор конструктива подпорной стенки влияет ряд факторов, в том числе геология объекта и наличие слабых грунтов, величина откоса и его высота, положение объекта: берегоукрепление или «сухая» подпорная стенка и пр. Подпорные стенки также могут быть вертикальными, горизонтальными, либо комбинированного типа. Конечно же, для точного определения нагрузок подпорных стенок необходимо произвести точный расчет, включая все вышеперечисленные данные, но мы разберем стандартные инженерные решения, получившие широкое распространение на основе собственного опыта.
Укладка матрацев Рено по площади
Самый простой и низкозатратный способ укрепления грунта при полном сохранении откоса — это укрепление матрацами Рено путем площадного покрытия площади откоса. При этом высота матраца зависит от данных геологии: при слабых грунтах высота матраца 0,23-0,3м, соответственно при твердых грунтах — 0,17-0,23м. Подготавливаем основание для будущей конструкции — равномерно снимаем почвенный слой, производим песчаную засыпку высотой 10см и утрамбовываем. Далее раскатываем геотекстиль, укладывая внахлест. Функции геотекстиля — это разделение конструкции с грунтом, а также обратного фильтра. Плотность геотекстиля варьируется от 130 до 600г/м2, но по собственному опыту обычно используется материал Дорнит плотностью 200-250г/м2.
Наиболее экономичный нетканый полиэфирный геотекстиль, соответственно наиболее дорогой тканый полипропиленовый геотекстиль. Этот материал может также различаться по цвету — белый и цвет mix. Белый изготавливается из первоначального сырья, цветной — из материала вторичной переработки без потери качества. Белый — дороже, цветной — дешевле. Далее приступаем к монтажу матрацев Рено. Вначале распечатываем пачку, достаем и раскладываем габионные карты. С помощью монтажной проволоки собираем матрацы, притягиваем по углам боковые грани. Установку следует начинать с нижней части откоса: выставляем конструкции в рабочее положение и скрепляем между собой также монтажной проволокой. Норма использования вязальной проволоки — 5-7% от общего веса конструкций. Нижняя часть матраца на 1-2 метра располагается горизонтально внизу склона и уходит вверх на склон. На верхней отметке склона конструкция сгибается и уходит на 1-2 метра в горизонталь. Затем засыпаем матрацы габионным камнем на 3-5см выше верхней кромки (на усадку), притягиваем крышки. При крутом откосе используем анкера, которые забиваем на 0,5м в шахматном порядке (к примеру, на матрацы 3х2х0,17 — 5 анкеров: два вверху, два внизу и один посередине). При берегоукреплении матрацы должны быть из оцинкованной проволоки с дополнительным покрытием ПВХ, которое предотвращает от преждевременной эрозии при воздействии агрессивных сред. Цена на матрацы Рено из ПВХ дороже оцинкованных примерно на 30-40%, но не следует экономить на качестве: срок службы берегоукрепления из цинковых матрацев составит 2-3 года.
Вертикальные подпорные стенки высотой до 1,5 метров
Сложность в монтаже составляют вертикальные подпорные стенки из матрацев Рено и коробчатых габионов, которые часто используются как в укреплении берегов и русел рек и водоемов, а также в дорожном строительстве. В данном случае мы рассмотрим подпорную стенку высотой до 3,5м. Для распределения нагрузок подпорной стены применяются матрацы Рено. Высота матраца также зависит от высоты и соответственно веса подпорной стенки. Матрацы укладываются на горизонтальную подготовленную поверхность с песчаной подготовкой и геотекстилем. При высоте стенки от одного до полутора метров, чаще всего используются матрацы Рено 3х2х0,17, которые укладываются вдоль береговой линии, либо сухого откоса дороги. Также, как и при площадном укреплении откоса, собираем матрацы в единую конструкцию (линию), заполняем камнем. Итак, основание подпорной стенки готово и переходим к первому ряду габионов. Если высота стенки 1м, то используем метровые габионы.
Наиболее простые в монтаже конструкции 2х1х1. Располагаем габионы вдоль линии стенки. К примеру, на стенку высотой 1м и длиной 30м.п. потребуется 10 матрацев Рено 3х2х0,17 и 15 габионов 2х1х1. Габионы заполняем камнем согласно инструкции по монтажу габионов, применяя поперечные перетяжки во избежание распирания коробок. Использование матрацев в основании обязательно даже при стенке высотой 1м, т.к. следующей весной стенка деформируется под воздействием движения грунтов, — проще говоря, ее перекосит по вертикали и горизонтали. По окончании работ в поперечном сечении у вас получится основание 2х0,17 и габион 1х1м. С фасадной стороны стенки мы имеем уступ длиной до 50см. В завершение производим обратную засыпку габиона, трамбуем грунт по уровню верхней стенки габиона. Это наиболее экономичный вариант решения подпорной стены, который не предполагает особых денежных и трудозатрат. При стенке высотой 1,5м дополнительно устанавливаем сверху второй ряд габионов высотой полметра: 1,5х1х0,5, 2х1х0,5 либо 3х1х0,5. Можно использовать конструкции разной длины – при этом высота остается неизменной. После монтажа второго яруса проводим обратную засыпку на 0,5м и утрамбовываем грунт. Высота матраца при слабом грунте может быть 0,23м.
Подпорные стенки высотой до 3,5 метра
В конце затронем вариант с монтажом подпорной стенки высотой 3 метра. Технология подготовки грунта и монтажа аналогична технологии, описанной выше. Покупаем матрацы Рено для основания и габионные коробки для каждого из ярусов. Здесь потребуются матрацы большей высоты: 3х2х0,3 либо 4х2х0,3м, которые выставляем перпендикулярно береговой линии/ линии сухого откоса. На матрацы укладываем первый ярус габионов 2х1х1 (также поперек стенки) и проводим обратную засыпку. Затем идет второй ярус габионов 1,5х1х1, также поперек стенки с обратной засыпкой. И завершающий ряд габионов высотой метр любой длины, к примеру 2х1х1, которые укладываются вдоль береговой линии. Геотекстильное полотно в данном случае пройдет под матрацем и по задней стенке конструкции до верха с припуском 20см по краям. Получится своего рода пирамида, хвостами уходящая в сторону обратной засыпки и имеющая по фасаду в основании фартук 0,5м и далее выступы по 8-10см на каждом ярусе.
В поперечном сечении снизу вверх будем иметь матрац 3х0,3, далее по центру первый ярус 2х1, затем 1,5х1 и верхний ярус 1х1м. По количеству конструкций, к примеру, для монтажа габионной стенки высотой 3м и длиной 30м.п. необходимо купить матрацы Рено 3х2х0,3 — 15шт, габионы 2х1х1 (1-й ярус) — 30шт, габионы 1,5х1х1 (второй ярус) — 30шт, габионы 2х1х1 (верхний ярус вдоль) — 15шт, либо 3х1х1 — 10шт. Отметим, что монтаж габионов при берегоукреплении лучше проводить в зимний период при наименьшем уровне воды в реке/водоеме.
Вышеприведенные варианты решений подпорных сооружений из габионов относятся к стандартным, однако для наиболее точного определения высоты матрацев Рено в основании необходим расчет нагрузок на основе гидрологии, геологии и предполагаемой высоты конструкции. Если вам потребуется более мощное подпорное сооружение с высотой более 3,5м применяются габионы с армирующей панелью — системы Террамеш с покрытием ПВХ, либо цинковым покрытием если конструкции временные со сроком службы не более 5 лет. Особенности монтажа системы Террамеш рассмотрим уже в следующей статье.
Смотрите также:
geofast.ru