Рекомендации по проектированию подпорных стен и стен подвалов

Составлено к главам СНиП 11-15-74 и 11-91-77 и содержат основные положения по расчету и конструированию подпорных стен из монолитного и сборного железобетона с применением расчета и необходимыми табличными значениями коэффициентов, облегчающих расчет, а также рекомендации по расчету стен подвалов промышленных и гражданских зданий.

Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

 

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Руководство распространяется на проектирование  гравитационных подпорных стен для промышленного и гражданского строительства, возводимых на естественных основаниях, а также на проектирование стен подвалов промышленных и гражданских здании.

1.2. Руководство не распространяется на проектирование подпорных стен магистральных дорог, гидротехнических сооружение, подпорных стен специального назначения (противооползневые,  противообвальные и др.), а также на проектирование подпорных стен, предназначенных для строительства в особых условиях (на  вечномерзлых набухающих, просадочных грунтах, на подрабатываемых территориях и др.).

1.3. Проектирование подпорных стен и стен подвалов должно осуществляться на основании:

чертежей генерального плана (горизонтальная и вертикальная планировка);

отчета об инженерно-геологических изысканиях;

технологического задания, содержащего данные о нагрузках при необходимости особые требования к проектируемой конструкции, например, требования по ограничению деформаций и др.

1.4. Конструкция подпорных стен и стен подвалов должна устанавливаться по данным сравнения вариантов, исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных  условиях строительства с учетом максимального снижения  материалоемкости, трудоемкости и стоимости строительства, а также с учетом условий эксплуатации конструкций.

1.5. Подпорные стены, сооружаемые в населенных пунктах,  следует проектировать с учетом архитектурных особенностей, этих пунктов.

1.6. При проектировании подпорных стен и стен подвалов  должны приниматься конструктивные схемы, обеспечивающие  необходимую прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость сооружения в целом, а также отдельных элементов его на всех  стадиях возведения и эксплуатации.

1.7. Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям индустриального изгoтoвлeния их на специализированных  предприятиях.

Целесообразно укрупнять элементы сборных конструкций, насколько это позволяют грузоподъемность монтажных механизмов, а также условия изготовления и транспортирования.

1.8. Для монолитных железобетонных конструкций следует предусмотреть унифицированные опалубочные и габаритные размеры, позволяющие применять типовые арматурные изделия и инвентарную опалубку.

1.9. В спорных конструкциях подпорных стен и стен подвалов конструкции улов и соединений элементов должны обеспечивать надежную передачу усилий, прочность самих элементов в зоне стыка, а также связь дополнительно уложенного бетона в стыке с бетоном конструкции.

1.10. Проектирование конструкций подпорных стен и стен  подвалов при наличии  агрессивной среды должно вестись с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП II1-23-78.

1.11. Проектирование мер защиты железобетонных конструкций от электрокоррозии должно производиться с учетом требований СН 65-76 «Инструкция по защите железобетонных конструкций от коррозии, вызываемой блуждающими токами».

1.12. При проектировании подпорных стен и стен подвалов  следует, как правило, применять унифицированные типовые  конструкции.

Проектирование индивидуальных конструкций подпорных стен и стен подвалов допускается в тех случаях, когда параметры и  нагрузки для их проектирования превосходят параметры и нагрузки для типовых конструкций, либо когда применение типовых  конструкций невозможно исходя из местных условий осуществления  строительства.

1.13. В Руководстве рассматриваются подпорные стены и стены подвалов при засыпке их однородным грунтом.

 

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДПОРНЫХ СТЕН

2.1. В зависимости от принятого конструктивного решения  подпорные стены могут возводиться из железобетона, бетона,  бутобетона и каменной кладки.

2.2. Выбор материала для подпорных стен обусловливается  технико-экономическими соображениями, требованиями долговечности, условиями производства работ, наличием местных строительных  материалов и средств механизации.

2.3. Железобетонные и бетонные подпорные стены  рекомендуется проектировать из бетона проектной марки по прочности на сжатие:

для сборных железобетонных конструкций — М 200, М 300, М 400;

для монолитных железобетонных и бетонных конструкций — М 150, М 200,

Предварительно напряженные железобетонные конструкции следует преимущественно проектировать из бетона марки МЗОО, М 400. М 500, М 600. Для бетонной подготовки следует применять бетон марки М 50 и М 100.

2.4. Для кирпичных подпорных стен следует применять хорошо обожженный красный кирпич марки не ниже М 200 на растворе  марки не ниже М 25, а при очень влажных грунтах — не ниже М 50. Применение силикатного кирпича не допускается.

2.5. Бутовая и бутобетонная кладка для подпорных стен должна быть выполнена из камня марки не ниже 150—200 на портландцементном растворе марки не ниже 50.

2.6. Для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, в проекте должна быть оговорена марка бетона по морозостойкости. Проектная марка бетона по морозостойкости для железобетонные конструкций подпорных стен назначается в зависимости от температурного режима их эксплуатации в соответствии с табл. 1. Температурный режим эксплуатации устанавливается исходя из значения расчетной зимней температуры наружного воздуха в районе строительства.

Требования к бутобетону и каменкой кладке по морозостойкости предъявляются те же, что и к бетонным и железобетонным конструкциям.

2.7. Для армирования железобетонных конструкций, выполняемых без предварительного напряжения, следует применять  стержневую горячекатаную арматурную сталь периодического профиля  классов A-III и А-П по ГОСТ 5781—75. Для монтажной  (распределительной) арматуры допускается применение горячекатаной  арматуры класса A-I по ГОСТ 5781—75 или обыкновенной арматурной гладкой проволоки класса B-I по ГОСТ 6727—53*.

При расчетной зимней температуре ниже минус 30 °С  арматурная сталь класса А-П марки ВСт5пс2 к применению не допускается.

2.8. В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонных элементов следует преимущественно  применять термически упрочненную арматуру классов At-VI и At-V по; ГОСТ 10884—78.

Допускается также применять горячекатаную арматуру классов A-V, A-IV по ГОСТ 5781—75 и термически упрочненную арматуру класса At-IV по ГОСТ 10884—81) При расчетной зимней температуре ниже минус 30 °С арматурная сталь класса А-IV марки 80С к применению не допускается.

2.9. Анкерные тяги и закладные элементы должны приниматься из прокатной полосовой стали класса С 38/23 (ГОСТ 380—71*) марки ВСтЗкп2 при расчетной зимней температуре до минус 30 °С включительно и марки ВСтЗпсб при расчетной температуре от минус 30°С до минус 40 °С. Для анкерных тяг рекомендуется также сталь 1^С 52/40 марки 10Г2С1 при расчетной зимней температуре до минус НОХ включительно. Толщину полосовой стали следует принимать не менее б мм. Возможно также применение для анкерных тяг арматурной стали класса А-III.

2.10. В сборных железобетонных и бетонных элементах монтажные (подъемные) петли должны выполняться из арматурной стали класса A-I (марок ВСтЗсп2 и ВСтЗпс2) или из стали класса А-П 1 (марка ЮГТ). При расчетной зимней температуре ниже —40°С применение для петель стали ВСтЗпс2 не допускается.

 

3. ТИПЫ ПОДПОРНЫХ СТЕН

3.1. Подпорные стены по конструктивному решению подразделяются на массивные и тонкостенные.

В массивных подпорных стенах их устойчивость на сдвиг при воздействии горизонтального давления грунта обеспечивается в  основном собственным весом стены.

В тонкостенных подпорных стенах их устойчивость обеспечивается собственным весом стены и весом грунта, вовлекаемого конструкцией стены в работу.

Как правило, массивные подпорные стены более материалоемки я более трудоемки в возведении, чем тонкостенные, и могут применяться при соответствующем технико-экономическом обосновании (например, при возведении их из местных материалов, отсутствии сборного железобетона и т. д.).

3.2. Массивные стены могут возводиться из монолитного бетона, сборных бетонных блоков, бутобетона и каменной кладки. По форме поперечного сечения массивные стены могут быть:

с двумя вертикальными гранями (рис. 1,а);

вертикальной лицевой и наклонной тыльной гранью (рис. 1,6),

с наклонной лицевой и вертикальной тыльной гранью (рис. 1,в),

с двумя наклонными в сторону засыпки гранями (рис. 1,г),

со ступенчатой тыльной гранью,

с ломаной тыльной гранью.

3.3. Стены с наклонными гранями (переменного сечения,  утончающиеся кверху) менее материалоемки, чем стены с двумя  параллельными гранями.

При наличии наклонной в сторону от засыпки тыльной грани в работу подпорной стены включается масса грунта, расположенного над этой гранью. В стенах с двумя наклонными в сторону засыпки гранями интенсивность горизонтального давления грунта  уменьшается, но возведение стен такого сечения является более сложным. Стены со ступенчатой тыльной гранью применяют главным  образом при возведении массивных стен из сборных бетонных блоков.

3.4. В промышленном и гражданском строительстве, как  правило, применяются тонкостенные подпорные стены уголкового типа:

консольные (рис. 2, а),

с анкерными тягами (рис. 2,.б),

контрфорсные (рис. 2, б).

Примечание. Другие типы подпорных стен (ячеистые,  шпунтовые, из оболочек и др.) в настоящем Руководстве не рассматриваются.

3.5. По способу изготовления тонкостенные подпорные стены могут быть монолитными, сборными и сборно-монолитными.

3.6. Тонкостенные консольные стены уголкового типа состоят из лицевых и фундаментных плит, жестко связанных между собой. В сборных стенах лицевые и фундаментные плиты выполняются из готовых элементов. В сборно-монолитных — лицевая плита  сборная, а фундаментная — монолитная.

В монолитных подпорных стенах жесткость узлового сопряжения лицевых и фундаментных плит обеспечивается соответствующим  расположением арматуры.

В сборных и сборно-монолитных подпорных стенах жесткость сопряжения обеспечивается устройством щелевого паза (рис. 3, а) или петлевого (рис. 3, б) стыка.

3.7. В сборно-монолитных тонкостенных подпорных стенах лицевая плита выполняется сборной, а фундаментная плита (не требующая подмостей и сложной опалубки) — монолитной.

Сборно-монолитные подпорные стены выполняются в том случае, когда размеры сборной фундаментной плиты недостаточны, и к ней присоединяется дополнительная монолитная анкерная плита (рис. 4).

3.8. Тонкостенные подпорные стены с анкерными тягами состоят лицевых и фундаментных плит, соединенных гибкими стальными серными тягами (связями), которые создают в плитах дополнительные опоры, облегчающие их работу. Сопряжение лицевых и фундаментных плит может быть шарнирным или жестким.

3.9. Тонкостенные контрфорсные подпорные стены состоят из трех элементов: лицевой плиты, жесткого контрфорса и  фундаментной плиты. При этом нагрузка от лицевой плиты частично или  полностью передается на контрфорс.

...