Расчёт подпорных стен

По СП 381.1325800.2018 п. 5.1.7 подпорные сооружения по характеру взаимодействия с грунтом делятся на три типа:

• Массивные (гравитационные) — удерживают грунт собственным весом. Бетон, бутобетон, бутовая кладка. Применяются при небольших перепадах высот, требуют большого расхода материала.
• Уголковые (Г- и Т-образные) — удерживают грунт собственным весом и весом грунта на фундаментной плите (грунтовый противовес). Железобетонные, могут быть консольными или с анкерными тягами. Экономичнее массивных при той же высоте.
• Гибкие — стена в грунте, шпунтовое ограждение, ограждения из буронабивных или забивных свай. Удерживают грунт заделкой в основании и часто дополнительным креплением — анкерами, распорками. Применяются при значительных перепадах и в стеснённых условиях.

Выбор типа по СП 381.1325800.2018 п. 5.1.10 — по технико-экономическому сравнению с учётом грунтовых условий, перепада высот, окружающей застройки, доступности техники и местного опыта строительства. Примечание к п. 5.2.1: при перепаде 5 м и более в нескальных грунтах в большинстве случаев требуются конструкции крепления (анкеры, распорки, упоры).

Дополнительные классификации по СП 381.1325800.2018:

• по способу обеспечения устойчивости (п. 5.1.8) — гравитационные, с грунтовым противовесом, консольные, анкерные, упорные, с распорной конструкцией;
• по отношению к водоносным горизонтам (п. 5.1.9) — совершенного (водоупорные) и несовершенного типа (проницаемые).

Это два предельных состояния бокового давления грунта на подпорное сооружение, между которыми лежат все промежуточные значения. По СП 381.1325800.2018 пп. 3.1, 3.13:

• Активное давление — минимальное боковое давление грунта на подпорное сооружение, реализуемое при смещении сооружения от грунта (стена движется наружу, грунт за ней начинает «течь» вслед, отдавая часть давления).
• Пассивное давление — максимальное боковое давление, реализуемое при смещении сооружения на грунт (стена движется в сторону грунта, грунт сопротивляется, сжимаясь).
• Давление в покое — промежуточное состояние без перемещений стены, соответствует природному боковому давлению (СП 381 п. 3.5).

В расчёте подпорной стены по СП 381.1325800.2018 п. 6.2.6 учитываются обе составляющие:

• с тыльной стороны (со стороны засыпки) — активное давление толкает стену наружу; это основная сдвигающая нагрузка;
• с лицевой стороны (со стороны выемки) — пассивный отпор грунта удерживает стену; это удерживающая нагрузка.

Для устойчивости стены сумма пассивного отпора и силы трения по подошве должна с запасом превышать активное давление и другие сдвигающие воздействия (СП 381 п. 6.1.12). При незначительных перемещениях (менее 0,0005h по п. 6.2.7) расчёт ведётся на давление в покое.

Численные значения активного и пассивного давления зависят от прочностных характеристик грунта (угол внутреннего трения φ, сцепление c), геометрии стены и поверхности грунта, нагрузок на засыпке. В аналитике используются формулы Кулона/Ранкина и схема Кульмана (СП 381 п. 6.2.12, приложение Е), в МКЭ — определяются автоматически из решения задачи взаимодействия «сооружение–грунт».

Для расчёта подпорной стены нужны три блока данных.

1. Инженерно-геологические изыскания (ИГИ):

• инженерно-геологические разрезы с физико-механическими характеристиками грунтов основания и обратной засыпки (нормативные и расчётные значения по СП 22.13330.2016);
• гидрогеология — уровень подземных вод, сезонные колебания, фильтрационные потоки;
• прочностные характеристики грунта засыпки и природного грунта — угол внутреннего трения φ, удельное сцепление c (СП 381.1325800.2018 п. 6.2.9, 6.2.10).

2. Геометрия и нагрузки:

• перепад высот, удерживаемый стеной, и геометрия примыкающего рельефа;
• предварительная схема стены — массивная, уголковая или гибкая (или вариант для проработки);
• проектные нагрузки на призму обрушения — транспортные, технологические, постоянные пригрузы от существующих или проектируемых сооружений;
• тип засыпки (местный грунт или привозной песчаный/гравелистый) и плотность уплотнения по СП 381.1325800.2018 п. 6.2.10.

3. Окружение и допуски:

• данные о существующих зданиях и коммуникациях вблизи стены, если она попадает в их зону влияния (тогда расчёт сопрягается с оценкой зоны влияния);
• требования к допустимым деформациям — для гибких подпорных стен СП 381.1325800.2018 (примечание к п. 6.1.7) рекомендует горизонтальные перемещения не более 1/100 от удерживаемого перепада высот и не более 10 см.

Если часть данных отсутствует — подскажем, как их получить, или начинаем работу по предварительным с последующим уточнением.

Типовой расчёт — от 80 000 ₽. Цена определяется индивидуально по ТЗ и зависит от геологии, глубины, объёма проектной документации и сложности окружающей застройки. Коммерческое предложение готовим в течение рабочего дня после получения исходных данных.

В стоимость входит:

• расчёт по действующим СП;
• технический отчёт в формате для экспертизы;
• ответы на замечания государственной экспертизы;
• общение с экспертами от имени заказчика.

Срок — от 3 рабочих дней в зависимости от объёма работ.

По договору на оказание услуг. Работаем с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями. Закрывающие документы — акт и счёт.