ПОДПОРНАЯ СТЕНКА

Полезная модель относится к области строительства, в частности к инженерным сооружениям, удерживающим грунт от обрушения вблизи зданий, дорог и других сооружений промышленного и гражданского строительства, а конкретно к конструкциям подпорных стенок повышенной устойчивости.
Известна конструкция подпорных стенок, включающая полнотелые блоки, смонтированные по высоте и закрепленные между собой посредством заполнения швов между блоками цементно-песчаным раствором (см. Клейн Г.К. Расчет подпорных стен. - М.: ВШ. 1964, рис.6а, стр.8).
К недостаткам данного технического решения относятся недостаточная устойчивость стенки по причине близкого расположения центра тяжести конструкции к внешней (лицевой) грани стенки и недостаточная устойчивость стенки при воздействии сил морозного пучения, так как на задней (напорной) грани стенки отсутствуют пустоты для возможности морозного расширения грунта, при этом блоки стенок не снижают активное давление грунта, так как задняя (напорная) грань стенки вертикальна.
Известна также конструкция подпорных стенок, включающая пустотелые блоки, смонтированные по высоте и закрепленные между собой арматурными каркасами, пропущенными в полости блоков с последующим заполнением блоков монолитным бетоном (см. Типовые решения подпорных стен из блоков УДБ (ВТ-КЖ-01-92). Материалы для проектирования и рабочие чертежи - Владивосток: Приморгражданпроект, 1992, лист 8).
Использование соединительных элементов приводит к увеличению прочности конструкции, но не повышает ее устойчивость к сдвигу и опрокидыванию, при этом центр тяжести конструкции также расположен близко к наружной грани стенки. Для обеспечения устойчивости требуется значительное увеличение размеров поперечного сечения стенки, приводящее к чрезмерному расходу материалов (блоков, цемента, арматуры), что приводит к значительному увеличению себестоимости продукции.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является подпорная стенка, выполненная сборной из отдельных одинаковых блоков, снабженных наклонной лицевой гранью, установленных один на другой с размещением лицевых граней в одной плоскости (см. патент Франции №FR2622227, Опубл. 1989-04-28).
Производство указанных тонкостенных элементов заводского изготовления требует специальной опалубки и соблюдения сложной технологии производства, кроме того, монтаж блоков на строительной площадке требует высококвалифицированного труда по причине сложности формы блоков и низкой прочности конструкции. При этом каждый из применяемых элементов заводского изготовления представляет собой короб из тонких стенок без дна, заполняемый грунтом: в результате прочность конструкции тонкостенного короба недостаточна для восприятия сил морозного пучения, возникающих в грунте засыпки.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение устойчивости и прочности конструкции для восприятия сил морозного пучения.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении устойчивости и долговечности за счет смещения центра тяжести в сторону откоса и наличии на напорной грани стенки полости для возможного расширения грунта в результате морозного пучения. Кроме того, выполнение напорной грани стенки наклонной позволяет снизить активное давления грунта.
При этом все блоки выполняются полнотелыми и одинаковыми, что облегчает их изготовление (возможность использования существующих типов опалубок) и значительно упрощает процесс производства работ.
Поставленная задача решается тем, что подпорная стенка, выполненная сборной из отдельных одинаковых блоков, снабженных наклонной лицевой гранью, установленных один на другой с размещением лицевых граней в одной плоскости, отличается тем, что верхняя и нижняя поверхности блоков параллельны друг другу, при этом, блоки выполнены в виде массивных брусов, продольная ось которых ориентирована вдоль лицевой грани, причем поперечному сечению блоков придана форма неравносторонней трапеции.
Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".
При этом отличительные существенные признаки формулы полезной модели позволят добиться устойчивости за счет смещения центра тяжести конструкции в сторону грунта и увеличения сил трения стенки по грунту, а также снижения воздействия на стенку сил морозного пучения за счет существования пустот на напорной грани подпорной стенки и обеспечить возможность подпорной стенке, отклонившейся под действием значительных сил морозного пучения, вернуться в проектное положение в теплый сезон года (при исчезновении этих сил), за счет смещения центра тяжести в сторону засыпки и обеспечения наклона обеих граней стенки (лицевой и напорной) в сторону грунта, а также наличия полостей для возможного расширения грунта. Кроме того, обеспечивается возможность использования известных и типовых типов опалубок для изготовления железобетонных блоков.
На фиг.1 изображено поперечное сечение подпорной стенки, на фиг.2 - блок, применяемый для сооружения указанной подпорной стенки.
Подпорная стенка работает следующим образом.
Активное давление грунта и морозное пучение стремятся сдвинуть и опрокинуть стенку из блоков, однако подпорная стенка находится в устойчивом состоянии согласно расчету на опрокидывание и на сдвиг, при этом опрокидывающий момент компенсирован смещением центра тяжести стенки в сторону грунта, а часть сил пучения компенсирована за счет проникновения расширяющегося грунта в незаполненные грунтом полости на напорной грани.