монолитная подпорная стена с контрфорсами
Подпорная стена с контрфорсами
Контрфорс подпорной стены – это вертикальная несущая распорная конструкция, предназначенная для снижения внутренних усилий в конструкции подпорного сооружения.
Предназначение и область применения контрфорсов для подпорных стен
Как показывает наш анализ, вопросы применения контрфорсов при строительстве подпорных стен плохо освещены как в технической литературе, так и интернете. В результате имеем ситуацию, когда люди не находят нужную информацию по этой теме. Ниже постараемся ответить на главные вопросы, связанные с применением контрфорсов.
Рассмотрим классическую монолитную железобетонную уголковую подпорную стену. Как известно, основная нагрузка на подпорные стены – это горизонтальное давление грунта. Для восприятия этой нагрузки необходимо соблюдение двух основных условий:
1 – фундаментная плита должна сохранять свое положение, что обеспечивается за счет грунтового пригруза и сил трения на контакте «подошва – грунтовое основание»
2 – лицевая плита должна сохранять свое положение за счет жесткого защемления в фундаментной плите.
Если не соблюдается первое условие, то происходит разрушение по схеме сдвига или опрокидывания.
Соблюдение первого условия достигается за счет правильного определения размеров подпорной стены, правильной подготовки грунтового основания, правильной обратной засыпки и т.д.
Если не соблюдается второе условие, то происходит разрушение по схеме опрокидывания лицевой плиты.
Соблюдение второго условия достигается за счет правильного определения толщин элементов подпорной стены, правильного подбора армирования, правильного конструирования железобетонных конструкций.
Контрфорсы для подпорной стены нужны тогда, когда выполнение второго условия экономически и/или технически нецелесообразно при консольной схеме работы.
Как правило, такая необходимость возникает, когда удерживаемый перепад высот больше 7 м, что отражено в пункте 6.3.3 СП 381.1325800.2018 «Сооружения подпорные. Правила проектирования».
При меньших перепадах использовать контрфорсы не рекомендуется, т.к. это сильно усложнят производство работ, и приводит к удорожанию строительства.
Эффект от применения контрфорсов заключается:
Очевидно, что все перечисленные положительные эффекты от применения контрфорсов появляются за счет того, что контрфорсы включаются в совместную работу, и берут на себя часть нагрузки, частично разгружая лицевую плиту.
Варианты и технология строительства бетонных подпорных стен
Для улучшения ландшафтного дизайна и удобства эксплуатации участка с перепадами высот используется подпорная стенка из бетона (ПС) нескольких типов. Конструкция необходима для террасирования, зонирования, ликвидации эрозии и укрепления склонов. Подпорными стенами можно защитить столбчатые ростверки, плитные и ленточные фундаменты от воздействия боковых подвижек пучинистых грунтов.
При расчетах необходимо следовать указаниям СП 43.13330.2012 (пункт 5.1).
Особенности конструкции подпорных стен
Неровный ландшафт неудобен в эксплуатации, поэтому большинство застройщиков стремятся выровнять почву на всем участке или создать несколько зон с горизонтальными поверхностями, между которыми можно перемещаться по ступеням или лестницам.
Основной проблемой является давление грунта на вертикальные стены, приводящее к негативным последствиям:
Проблемы эксплуатации подпорных стен.
Существует две принципиально отличных друг от друга технологии, направленных на компенсацию этого давления:
Массивная стена подпорная.
Варианты тонкостенных подпорных конструкций.
В первом случае повышается расход бетона и арматуры, во втором увеличивается объем земляных работ. Выбор технологии зависит от имеющегося бюджета строительства, свободного времени, назначения подпорных стен.
Например, при ограниченном бюджете целесообразнее устройство уголковых конструкций с консолью. Если подпорная стена используется для террасирования, на верхних гранях массивных монолитных многоуровневых стен можно разбить цветники, сделать грядки или использовать их в ландшафтном дизайне.
Декоративные стенки
Нюансы для низких подпорных стен (30 – 80 см):
Низкая подпорная стена.
Технологии их изготовления рассмотрены ниже, в данном разделе приведены лишь правила проектирования. В низких ПС дренаж не обязателен на сухих почвах, при высоком УГВ с внутренней стороны укладываются перфорированные и обмотанные геотекстилем гофротрубы с уклоном в сторону подземного резервуара для сбора стоков.
Средние стены
Обычно загородные участки в коттеджных поселках имеют перепады высоты в пределах 1 м, зато для садовых участков администрация населенных пунктов часто выделяет не пригодные для с/х земли, изобилующие горами и оврагами. Поэтому используются ПС средней высоты 0,8 – 1,5 м, которые так же можно не рассчитывать на сдвиг и разрушение.
Схема выбора конструкции ПС, удовлетворяющей эксплуатационным требованиям, следующая:
Средняя стена подпорная.
Если в промышленном и с/х строительстве для этих целей чаще используются ж/б панели и плиты, то для индивидуального застройщика они обходятся излишне дорого с учетом доставки, выгрузки и установки спецтехникой. Поэтому проще залить их по месту по нижеприведенной технологии.
Дренаж для ПС средней высоты является обязательным, вместо продольных дренов обычно используются поперечные:
Перфорация внутри дренов не нужна, можно применить канализационные (только рыжие), полиэтиленовые трубы подходящего диаметра.
Высокие стены
На сложном ландшафте могут потребоваться высокие (1,5 – 2 м) подпорные стены, для которых необходим расчет по двум предельным состояниям. Общими принципами проектирования являются:
Высокая стенка подпорная с контрфорсами.
Объем земляных работ примерно одинаковый, но для контрфорсов и консолей потребуется дополнительное бетонирование.
Технологии строительства
Массивная стенка подпорная
Ниже представлены чертежи массивных стенок для террасирования участка. Общими правилами при строительстве этих конструкций являются:
Размеры подпорной стенки в зависимости от типа грунта.
Несмотря на то, что прямые контуры предпочтительнее для ландшафтного дизайна, правильно спроектированная стена террасы должна иметь ребра жесткости, углы и ломаные линии, обеспечивающие большую прочность монолитного сооружения из железобетона. Это касается не только массивных подпорных стен.
С уширением пяты
Технология позволяет снизить бюджет строительства за счет меньшего расхода бетона. Производится устройство стен для террасирования участка по схеме:
Подпорная стена с уширением подошвы.
Марка бетона от М150, при необходимости могут использоваться пенетрирующие добавки. Конструкция ПС имеет плитную часть, которая противостоит силам пучения, не давая выдернуть стену на поверхность.
Трапециевидная
Технология изготовления имеет вид:
Изогнутая траектория стенки предпочтительнее прямым линиям.
Уход за бетоном классический – верхняя плоскость укрывается опилками, увлажняемыми из лейки в первые двое суток или закрывается пленкой. Пенетрирующие добавки, вводимые в смесь при изготовлении, позволяют получать абсолютно водонепроницаемый бетон (Пенетрон адмикс). Однако его себестоимость при этом увеличивается на 25-30%, но отпадает необходимость гидроизоляции, на 10% увеличивается прочность бетона, а также морозостойкость, за счет меньшего поглощения влаги.
Обратная засыпка возможна после набора прочности бетоном, распалубка для гидроизоляции – на 7 – 28 день в зависимости от температуры и влажности воздуха. Дренаж аналогичен предыдущему случаю.
Тонкостенные конструкции
При установке обычной плиты на ребро для террасирования участка она неизбежно будет повалена горизонтальными подвижками грунта, даже при некотором заглублении. Поэтому для подпорных стен используется универсальная схема:
Конструкция наиболее уязвима в месте сопряжения плит, поэтому армируется в обязательном порядке. Силы пучения снижаются обратной засыпкой нерудным материалом и отводом почвенных вод через поперечные дрены.
Армирование уголковой подпорной конструкции.
Для увеличения пространственной жесткости силового каркаса верхняя часть вертикальной плиты связывается с дальним от нее краем горизонтальной консоли контрфорсом или тросом, крепящимся свободным концом к анкеру.
Консольно-уголковая стенка
Для сооружения консольно-уголковой ПС необходимо выполнить операции:
Консольная подпорная стена.
На этапе монтажа верхней опалубки следует произвести устройство дренажной системы из полимерных или асбоцементных труб. Вместо плитной консоли на тяжелых грунтах (глина и суглинок) допускается применение балок с шагом 0,5 м.
Анкерная стена
Для снижения бюджета строительства могут применяться анкерные ПС, сооружаемые по следующей технологии:
Анкерная подпорная стена.
Важно! Вертикальную монолитную плиту необходимо заглубить в зависимости от ее высоты на 1/2 – 1/4. Шаг анкеров составляет 0,6 – 1 м в зависимости от грунтовых условий. Дренаж поперечный для данной конструкции обязателен.
Контрфорсная стенка
Последним вариантом для монолитной ПС из железобетона является технология усиления конструкции контрфорсом. Преимуществами метода являются:
Методика аналогична предыдущей, только вместо закладных петель из стены выпускают прутки арматуры. Контрфорсы треугольного профиля заливают на следующем этапе в собственную опалубку.
Терраса с контрфорсами.
Контрфорсы могут смотреть как наружу, так и внутрь стены, такая конструкция обычно комбинируется с консольной стеной.
Общие нюансы
Независимо от конструкции, есть общие правила:
По ссылке можете скачать чертежи типовых решений для монолитных подпорных стен.
Таким образом, подпорную стену можно изготовить для террас различной высоты несколькими способами. Вначале необходимо рассчитать затраты для каждого варианта и выбрать наиболее бюджетный из них.
Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.
Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.
Подпорные стенки — что это и как происходит строительство таких конструкций?
Когда на участке планируется строить дом или другие конструкции, необходимо подготовить ровное основание.
Случается так, что грунт имеет сильные перепады, в связи, с чем его нужно выравнивать.
Вместо этого можно выровнять лишь часть места, соорудив подпорную стенку. Такую конструкцию часто используют на склонах, откосах, выпуклостях и впадинах участка.
Что это такое?
Подпорной стеной называют конструкционное сооружение, которое удерживает от обрушения массив грунта, находящийся на ней. Все перепады горизонта участка можно нивелировать, возвести подпорную стенку.
Если на участке наблюдается резкий перепад высот – овраги, холмы, крутые склоны – строительство подпорной стены будет рекомендовано.
Кроме того, такая конструкция может использоваться как художественно-декоративный элемент ландшафтного дизайна.
Во время строительных работ многие владельцы загородных участков сталкиваются с вопросом — является ли такая стена объектом капитального строительства? Стоит прояснить ситуацию и обратиться к документам и нормативам.
Проблемы возникают при проведении экспертизы проектной документации и законности построек. Подпорная стена, сделанная из железобетона, требует проведения экспертизы. Процедура является обязательной.
Согласно законам РФ, возведение такой стены за пределами утвержденного проекта будет считаться нарушением без получения соответствующего документа. Строительство подпорной стенки на участке считается его перепланированием, поэтому необходимо получить разрешение в администрации на возведение объекта.
Когда и зачем они нужны?
Основное предназначение функции подпорной стены – выполнение функции опоры для грунта, склонного к обрушению. Такие конструкции устанавливают на холмах, оврагах, которые имеют очень крутые склоны. Также их монтируют в местах с неровной поверхностью земли. Нередко их используют в качестве элемента ландшафтного дизайна на даче или на участке перед домом.
В каких конкретных случаях необходима подпорная стена:
Сама конструкция состоит из фундамента, который является подземной частью стенки, тела – надземная часть конструкции и дренаж с водоотводом, которые нужны для повышения прочности подпорной стены. Несмотря на прочную конструкцию, на стенку постоянно воздействует ее собственный вес, давление грунта, сила трения и сцепления.
Требования к данным постройкам
Правила проектирования, характеристики и параметры подпорных стен регламентируются СП 381.1325800.2018, а также СНиП 2.09.03-85. Здесь указаны такие требования к данным конструкциям:
Подпорная конструкция должна обладать достаточной прочностью чтоб выдерживать грунтовую нагрузку. Она без последствий должна переносить воздействие климата, а также перепады температуры и минус. Также стена должна быть удобной и безопасной в применении и отвечать эстетичности.
При проектировании такой конструкции важно уделить внимание таким моментам:
Также на этапе проектирования важно реконструировать или усилить окружающие застройки.
Какие существуют виды?
Если придерживаться описаний в нормативных документах, то подпорные стены можно поделить на виды согласно категориям:
Справка! Также подпорные стенки можно разделить по характеру взаимодействия с грунтом. Они бывают массивными – удерживают грунт и сопротивляются его сдвигу. Еще бывают уголковые – сдерживают грунт за счет дополнительного пригруза. Гибкие подпорные сооружения сопротивляются сдвигу за счет заделки в креплении.
Классификация подпорных стен:
Из каких материалов можно построить?
Для сооружений, которые будут удерживать грунт, можно использовать материалы:
Дерево чаще используется для декоративной стены, перед его применением его нужно обработать антисептиком, чтобы защитить от гниения. Монолитный бетон используется с арматурой. Такие конструкции устойчивые, но требуют дренажных отверстий. Блочный камень используют тогда, когда нет времени на выравнивание стены – они сами по себе имеют правильную геометрическую форму.
Есть еще один тип сооружения – из габионов. Стенка становится гибкой и прочной, а отверстия в решетке обеспечивают качественный дренаж.
Какие расходники и инструменты требуются?
Чтобы самостоятельно возвести подпорную конструкцию, необходимо подготовить инструменты:
Для армирования понадобится арматура, а для заливки – бетон.
Когда нужны контрфорсы?
Контрфорсом называется вертикальный выступ или дополнительная конструкция, которая усиливает основную несущую конструкцию. Она укрепляет стену с наружной стороны, принимая на себя горизонтальные усилия.
Контрфорсы нужны тогда, когда подпорное сооружение является массивным или уголковым. Чем выше сама конструкция, тем больше контрфорсов может потребоваться. При этом, если стена имеет небольшую высоту, то от применения контрфорсов можно отказаться.
Пошаговое описание технологии возведения
Конструкции могут быть сделаны из различного материала, но последовательность работ будет приблизительно одинаковой:
Когда пройдет усадка стены и когда она полностью высохнет, можно проводить облицовочные работы.
Возможные сложности и ошибки
Ошибки и сложности могут возникнуть как у неопытной бригады, так у человека, который решил сделать стенку самостоятельно. Многие неправильно обустраивают дренаж сооружения, из-за чего стенка со временем начинает разрушаться. При использовании древесины в качестве основного материала, ее забывают обрабатывать антисептиками.
Нередко используют слишком тонкие прутья арматуры для укрепления, а другие считают, что такой этап вообще можно исключить из пошаговых действий. Не стоит пренебрегать правильной технологии, ведь в последствии придется делать дорогостоящий ремонт.
Средние цены на работы по РФ
Цена формируется, исходя из нескольких факторов:
В среднем, цены по РФ будут такими: при ширине стены 25 см и длине 5 метров придется отдать 23000 рублей за погонный метр конструкции. Если длина увеличивается, то стоимость за метр будет варьироваться. Например, за длину 30 метров, метр обойдется в 15000 рублей.
Полезное видео
Видео об устройстве подпорной стены:
Заключение
Строительство подпорных сооружений на участке необходимо в том случае, если имеются сильные уклоны и перепады высот. Стенки могут быть сделаны из дерева, природного камня, габионов, бетона, блоков и кирпича. Соблюдение технологии и выбор качественного материала обеспечит долговечность конструкции.
Расчет подпорных стен
Термины и определения
Подпорное сооружение
— это сооружение или конструкция, выполняемая для восприятия горизонтального давления и удержания грунта при перепаде высотных отметок, может быть самостоятельным сооружением или служить частью объекта капитального строительства.
Виды подпорных стен
По характеру взаимодействия с грунтом подпорные сооружения разделяют на:
Массивные
удерживают грунт, сопротивляясь сдвигу и опрокидыванию за счет собственного веса.
Уголковые
удерживают грунт, сопротивляясь сдвигу и опрокидыванию за счет дополнительного пригруза.
Гибкие
удерживают грунт, сопротивляясь сдвигу и опрокидыванию за счет заделки и конструкций крепления.
Расчет уголковых подпорных стен
Уголковые подпорные стены проектируют для организации рельефа со ступенчатым перепадом отметок дневной поверхности в тех случаях, когда не могут быть устроены естественные откосы. Уголковые подпорные стены, удерживающие перепад высот до 7 м, целесообразно проектировать консольно, без конструкций крепления. При большей высоте перепада для снижения внутренних усилий в конструкции подпорного сооружения целесообразно использовать анкерные тяги или контрфорсы.
Предварительные размеры уголковых подпорных стен определяются следующим образом
Расчет уголковой подпорной стены на сдвиг по подошве
При необходимости увеличения силы сопротивления сдвигу по подошве подошву следует проектировать с выступом («зубом»), направленным вниз.
Расчет уголковой подпорной стены на общий (глубинный) сдвиг
Расчет уголковой подпорной стены на опрокидывание
Расчет основания уголковой подпорной стены по несущей способности
Расчет основания уголковой подпорной стены по деформациям
Определение расчетных усилий (изгибающих моментов, нормальных и поперечных сил) в элементах подпорных стен уголкового профиля
Далее выполняется расчет конструкции подпорного сооружения по материалу в соответствии с СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции». В ходе этих расчетов подбирается рабочее армирование, назначаются материалы, уточняются толщины элементов.
Примеры армирования подпорной стены
Узлы монолитных уголковых подпорных стен
Конструктивная безопасность и надежность монолитных железобетонных уголковых подпорных стен в значительной степени зависит от правильности расчета и конструирования узла сопряжения стены с фундаментом.
Особенность этого узла заключается в следующем:
1) внутренние усилия в этом узле, а именно – изгибающий момент, поперечная сила, продольная сила, достигают своих максимальных значений, что можно увидеть из приведенных выше эпюр;
2) технология устройства монолитных уголковых подпорных стен, как правило, предполагает, что сначала возводят фундамент, затем стену, следовательно, возникает рабочий шов бетонирования.
Таким образом, в этом узле возникает очень опасная комбинация факторов: с одной стороны там максимальная поперечная сила, а с другой – там же мы устраиваем рабочий шов бетонирования.
Далее публикуем цитаты из следующей работы:
Таким образом, прочность этого узла на сдвиг должна быть обеспечена или за счет нагельного эффекта, или за счет бетонных шпонок.
Российские нормативные документы в готовом виде не содержат методики расчета этого узла. Если поперечная сила воспринимается продольной арматурой – необходимо отталкиваться от методики СП 63.13330.2018 по расчету закладных деталей. Методика расчета бетонных шпонок также приведена в указанном своде правил.
Другой важный вопрос, связанный с этим узлом, заключается в анкеровке арматуры стены в фундаментной плите. Как правило, растянутый арматурный стержень анкеруют путем отгиба на 90° по дуге круга радиусом в свету не менее 10d(1 – L1/Lan) [где L1 — длина прямого участка у начала заделки]. Более подробно об это можно прочитать в «Пособии но проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003)».
Из рисунка ниже можно увидеть важнейший момент – толщина плиты в месте заделки должна быть достаточна для надежной анкеровки продольной арматуры стены. В некоторых случаях целесообразно делать фундаментную плиту переменной толщины, с увеличением в сторону заделки.
Работа узлов уголковых подпорных стен достаточно подробно показана в этом исследовании – Detailing Aspects of the Reinforcement in Reinforced Concrete Structures. Retaining wall (case study).
В частности, в этой книге показаны реальные схемы разрушения уголковой подпорной стены в зависимости от различных вариантов армирования узла «стена – фундамент».
Также в работе показано, что добавление диагонального арматурного стержня (см. рис. e) значительно повышает эффективность работы узла.
Онлайн калькулятор расчета подпорной стены
Cantilever Retaining Wall Design
Онлайн калькулятор позволяет рассчитывать уголковые подпорные стены в следующем объеме: расчет давления грунта; анализ устойчивости; подбор размеров и армирования элементов подпорной стены. В расчетах можно учесть сейсмику. К сожалению, разработка зарубежная, и расчеты выполняются не по российским нормам, поэтому результаты расчетов требуют последующего уточнения.
Программы для расчета подпорных стен
В настоящее время не существует такой программы, в которую можно было бы загнать все исходные данные, и получить в итоге рабочий проект подпорной стены. Существуют лишь программы, которые автоматизируют отдельные этапы проектирования подпорной стены. Ниже рассмотрим наиболее интересные разработки.
Модуль «Подпорная стена» в программном комплексе МОНОМАХ-САПР позволяет проектировать монолитную железобетонную уголковую подпорную стену для заданных инженерно-геологических условий строительства.
Важно понимать, что результаты конструирования лишь предварительные, и требуется последующая ручная доработка. Узел сопряжения стены и фундамента программа отдельно не просчитывает, наличие рабочего шва бетонирования также не учитывается.
Существенным недостатком программы является отсутствие поддержки действующих нормативных документов, в том числе в части железобетона. Область применения программы – прикинуть в первом приближении размеры и армирование уголковой подпорной стены.
Программный комплекс GEO5 содержит следующие основные модули для расчета подпорных стен:
— модуль «Уголковая стена»;
— модуль «Гравитационная стена»;
— модуль «Габионная стена».
Область применения программы – предварительные расчеты подпорных стен с определением размеров и армирования (в необходимых случаях).
Следует помнить, что весь комплекс расчетов, который предусмотрен нормативными документами, GEO5 не выполняет.
Пакет прикладных программ «GIPRO» содержит модуль по расчету монолитных железобетонных подпорных стен. Демо-версия программы доступна на официальном сайте и выполняет без ограничений расчет подпорных уголковых стен размером по ширине подошвы до 2.1м.
Программа позволяет по заданным критериям автоматически подобрать подпорную стену и выполнить расчет армирования. Также как и другие программы, весь комплекс необходимых расчетов программа не выполняет.
Интерфейс программы не самый современный, и не самый удобный, но расчеты выполняются достаточно точно. Программа в значительной степени поддерживает действующие нормативные документы.
Пакет прикладных программ NormCAD содержит модуль, реализующий расчеты из «Пособия к СНиП Проектирование подпорных стен и стен подвалов». Отличительная особенность NormCAD – подробно расписанное решение, строго соответствующее тому документу, в соответствии с которым оно выполнено.
Программа «Фундамент» позволяет выполнять расчеты:
Программа позволяет учитывать: наличие анкеров, наличие контрфорсов, наличие зуба.
Безусловно, программа не выполняет весь комплекс необходимых расчетов, и годится только для определения предварительных параметров подпорных стен. Кроме того, программа не поддерживает актуальные нормативные документы.
По существу, данная программа является офлайн калькулятором подпорных стен. Скачать программу можно также на этом сайте.
Программа LimitState GEO позволяет рассчитывать различные виды подпорных стен по устойчивости. Особенность программы – это уникальная технология расчета, основанная на теории предельного равновесия грунтов. Программа позволяет быстро и точно оценивать устойчивость грунтовых массивов с учетом подпорных сооружений. Также стоит отметить удобный интерфейс программы. Скачать демо версию можно на официальном сайте, она содержит существенные ограничения для ряда расчетов, но тем не менее полезна для желающих освоить расчеты подпорных стен на высоком уровне.
Ручной расчет подпорных стен
Если вы желайте ознакомиться с методиками «ручного» расчета подпорных стен, можно рекомендовать следующее учебное пособие:
Подпорная стена с контрфорсами
Контрфорсы нужны для массивных и уголковых подпорных стен при их высоте более 7 м (ориентировочно). Применение контрфорсов необходимо для снижения внутренних усилий. Кроме того, контрфорсы являются дополнительным элементом безопасности для монолитных уголковых подпорных стен. Выше было показано, что конструктивная безопасность таких стен во многом зависит от правильности исполнения узла сопряжения стены с фундаментной плитой. Наличие контрфорсов существенно повышает устойчивость к сдвигу в рабочем шве бетонирования. В необходимых случаях целесообразно использовать скрытые контрфорсы, чтобы обеспечить надежность консольной системы.
Контрфорсные подпорные стены, как правило, следует рассчитывать в пространственной 3D постановке. Альтернативой контрфорсам являются анкерными тягами.
Расчет габионных подпорных стен
Габионные подпорные стены бывают двух основных типов:
Массивно-объемные стены в целом рассчитываются как обычные железобетонные стены гравитационного типа. Основное отличие в том, что расчет внутренней прочности производится по-другому.
Армогрунтовые габионные подпорные стены работают по достаточно сложной схеме. Как указано в ОДМ 218.2.049-2015 «армирующие панели, создавая дополнительные связи между частицами грунта, вызывают перераспределение усилий, обеспечивая тем самым передачу напряжений с перегруженных зон и вовлекая в работу недогруженные».
Расчет армогрунтовых подпорных стен требует применения специальных методов и средств, как правило, используется численное моделирование.
Расчет габионных подпорных стен выполняют с учетом их двух ключевых особенностей:
1 – гибкость объемных сетчатых каркасов;
2 – проницаемый ячеистый тип конструкций.
Далее приведем две цитаты из ОДМ 218.2.049-2015:
«Гибкость сооружений из габионных конструкций позволяет им без разрушения следовать за деформациями, вызванными неравномерными осадками и размывом основания, температурными напряжениями, что исключает необходимость устройства температурно-осадочных швов. Гибкость габионных конструкций также улучшает работу всего сооружения в условиях действия динамических воздействий, в том числе и сейсмических».
«Проницаемость сооружений из габионных конструкций для грунтовых и паводковых вод обусловливается ручной укладкой каменного материала, при которой их пористость достигает 0,25-0,40. Данная особенность позволяет исключить возникновение гидростатических нагрузок и снизить затраты на устройство обратного фильтра».