Конструирование и расчет подпорных стенок в горной местности

Особенности проектирования в горной местности

Сложности проектирования и строительства различных объектов в условиях горной местности являются очевидными, к ним относятся крутые уклоны горных склонов, трудности с доставкой и логистикой, стесненные условия и трудно разрабатываемый грунт. Но это лишь те особенности, которые лежат на поверхности.

Вопросы проектирования объектов в горной местности особенно важны для России, поскольку на ее обширной территории расположено большое количество горных систем, это и Большой Кавказ, и Уральские горы, и Алтай, и Верхоянский хребет, и Западные и Восточные Саяны, а также хребет Черского и Сихотэ-Алинь.

Самой высокой точкой в России является гора Эльбрус, которая относится к горной цепи Большого Кавказа. Строительство в горной местности всегда шло медленнее, чем на равнинных территориях, что вполне объяснимо:

• для строительства городов и сельских населенных пунктов необходимы были обширные территории, обладающие спокойным рельефом, который максимально полно отвечал бы запросам растущего поселения. Изменение рельефа всегда было сложной задачей, сегодня в ее решении могут помочь специальная техника и грузоподъёмные устройства, но трудоемкость от этого не становится меньше. Гораздо целесообразнее использовать более пригодный рельеф, чем адаптировать имеющийся;
• геологические изыскания подтверждают неоднородную структуру пород, наличие включений, которые могут влиять на безопасность объекта;
• неустойчивым является и климат, с перепадом высот повышается давление, увеличивается количество осадков;
• в ходе строительных работ нарушается целостность монолитных горных пород, что приводит к изменению их характеристик. Многие виды работ запрещено проводить из-за высоких рисков обрушения.

Горная местность требует большого количества защитных сооружений, создавая условия для безопасного движения. Риск камнепадов, снежных лавин, схода селей, обвалов должен быть оценен и разработаны мероприятия по уменьшению этого риска и его последствий.

С другой стороны, следуя принципам экологичной архитектуры и устойчивого развития именно горная местность является наиболее подходящей для строительства, так как она не подходит для земледелия. Плодородность почвы очень низка, обслуживание и постоянный полив на большом уклоне приводят лишь к вымыванию полезных микроэлементов.

Конструирование и расчет подпорных стенок в горной местности

В силу того, что дороги в горной местности прокладываются по крутым склонам, основаниям ущелий, косогорам, строительство сопряжено с определенными трудностями. Важно обеспечить устойчивость возводимых насыпей и устраиваемых выемок, так как вероятность обрушения грунтовых масс велика. Любое строительство нарушает существовавшее столетиями равновесие горного массива. Согласно статистике, в горной местности требуется большее количество защитных сооружений, чем на равнинной местности и именно их стоимость определяет стоимость всего проекта.

Одним из самых распространенных защитных сооружений является подпорная стена, которая служит для защиты дороги, она поддерживает крутые откосы выемки или насыпи, предотвращая обрушения и сползания.

По типу защитные стены делятся на три группы:

• подпорные стены, они могут укреплять низовой откос насыпи, верховой откос выемки или оба эти откоса;
• облицовочные стены выполняются для защиты подпорных стен от выветривания и придания им эстетического в соответствии с рельефом местности (используют декоративный камень, сборные бетонные плиты, штукатурку);
• контрфорсы, которые снабжены выступающим элементом, усиливающим конструкцию. Нагрузка от лицевой плиты частично или полностью передается на контрфорс.

Рисунок 1. Схематичное изображение подпорной стены и ее элементов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Выполняют подпорные стены из кирпича, монолитного железобетона, сборного железобетона, дерева, камня (твердые породы).

Проектирование подпорных стен ведется параллельно с разработкой проекта.