Vrste podpornih zidov

V skupino težnostnih podpornih konstrukcij uvrščamo kamnite podporne zidove, kamnite zložbe, različne oblike armirano-betonskih podpornih zidov, betonske ali lesene kašte in gabione.

Kamniti podporni zid sestavljajo posamezni, največkrat pravilno oblikovani kamni, ki se med seboj povezujejo z malto ali betonom. Kamniti podporni zid je primeren za nižje podporne konstrukcije, slaba lastnost kamnite podpornega zidu pa je neodpornost na deformacije, saj razpoka v razmeroma hitrem času.

Kamnito zložbo sestavljajo kamni nepravilnih oblik v betonu ali brez veziva. V primeru povečanega deleža kamna v kamniti zložbi, veljajo zanjo enake lastnosti kot za kamniti podporni zid. Če pa v kamniti zložbi prevladuje gradbeni material beton, se ta vrsta podporne konstrukcije enači z nearmiranim betonskim podpornim zidom.

Za kamnite zložbe je značilno, da praviloma ne vsebujejo betona ali pa le majhno količino tega. Na račun majhne vsebnosti betona so kamnite zložbe gibke in primerne za sanacije manjših plazov oz. drsenja zemlje. Prednost kamnite zložbe je tudi prepustnost za vodo, zato niso obremenjene s hidrostatskimi tlaki, ki bi nastajali v podporni konstrukciji v primeru nepropustnosti za vodo.

Beton dandanes velja za material, iz katerega je zgrajena večina težnostnih podpornih konstrukcij. Podporni zidovi, zgrajeni iz betona, so zaradi potrebe po teži masivni in zato ne potrebujejo veliko armature. Če recimo na nekem območju zadošča betonski zid manjšega prereza, ga je potrebno ustrezno armirati.

Prednost betona je, da omogoča različno oblikovanje podpornih zidov, kar se lahko izkoristi za optimiranje konstrukcije v statičnem smislu in tudi za dodatno oblikovanje čela betonskega podpornega zidu. Betonski podporni zid stežka sledi deformacijam, zato je nujno potrebna armatura, da ne pride do razpokanja betonskega zidu. Betonski oz. armirano-betonski podporni zid je nepropusten za vodo, zato je nujno potrebno izvesti ustrezno odvodnjavanje površinskih in zalednih voda.

Kašte spadajo med bolj gibke podporne konstrukcije, sestavljene pa so iz prefabriciranih armirano-betonskih, kovinskih ali lesenih elementov, s pomočjo katerih se sestavi ogrodje oz. okvir za kamnito polnilo. Kašte so propusten za vodo, zato je smiselna njihova uporaba na območju plazovitega terena in nevarnosti preperevanja zalednega materiala. Na račun tega mora biti kašta gibka. Kašte iz lesa pa se večinoma uporabljajo na predelih, kjer je pomemben naravni izgled konstrukcije in navezovanje na naravo.

Gabioni so pravzaprav enake konstrukcije kot prej omenjene kašte z razliko, da se pri njih namesto betonskih, kovinskih ali lesenih elementov uporablja plastična ali žična mreža, v katero je ovit kamniti material. Oblikovane vreče kamnitega materiala so zložene na način, da tvorijo podporno konstrukcijo. Gabioni se pogosto uporabljajo za urejanje vodotokov na kamnitih območjih, saj se s samim izgledom ne razlikujejo veliko od kamnite ali prodnate struge vodotoka.

Med upogibne podporne konstrukcije pa se uvrščajo pilotna stena, diafragma, zagatna stena in berlinska stena z vertikalnimi nosilci in vmesnimi polnili.

Pilotna stena je prva v vrsti upogibnih podpornih konstrukcij, sestavljena iz armirano-betonskih pilotov okroglega prereza različnih velikosti od 0,3-1,5 m. Pilotna stena se uporablja za varovanje globokih gradbenih jam in v primeru, ko je za dosego stabilnosti terena v tla potrebno vgraditi določen konstrukcijski element, po vgradnji katerega se lahko izvrši nadaljnji izkop terena.

Pilotne stene so pogostokrat sidrane za dosego večje stabilnosti podporne konstrukcije. Poglavitna slabost te vrste konstrukcij je slaba izkoriščenost armature na račun okroglega prereza pilotne stene. Drugače obstajajo različne tehnološke rešitve za izkop in betoniranje pilotov v tleh. Večinoma se najbolj priporoča simetrično armiranje pilotov zaradi same izvedbe le-teh in morebitnega kasnejšega dodajanja sider.

Diafragma je sestavljena iz armirano-betonskih panelov, izdelanih na mestu. Armirano-betonski paneli imajo debelino 0,4-1,0 m in širino 3,0-6,0 m. Diafragma se uporablja v podobnih primerih, kot prej omenjena pilotna stena.

Med poglavitne prednosti diafragme se uvršča dejstvo, da lahko pri tej vrsti upogibne podporne konstrukcije dobimo kontinuirni podporni zid, ki je lahko brez problema tudi del objekta. Armatura je na račun pravokotnega prereza diafragme bolje izkoriščena kot pri pilotni steni, konstrukcija diafragme je lahko vodotesna.

Slabost diafragme v primerjavi s pilotno steno pa je težja izvedba v trših materialih, kot je naprimer sloj konglomerata v produ, zato je na tistem mestu potrebna posebna oprema za izkop.

Diafragme so lahko sidrane, način izvedbe diafragme pa je po segmentih. Za natančno poravnanost vseh posameznih segmentov je nujno, da si izvajalec gradbenih del vnaprej na vrhu pripravi vodilo v obliki plitvega jarka v širini diafragme z betonskimi stenami. Izkop za diafragmo se pred rušenjem varuje s težko bentonitno izplako.

V primerjavi s pilotno steno in diafragmo je zagatna stena zelo gibka upogibna podporna konstrukcija, sestavljena iz prefabriciranih elementov. Prefabricirani elementi so lahko kovinski, leseni ali betonski in se vtisnejo oz. zabijejo v tla. Ravno zato je uporaba zagatne stene lahko problem v primeru trše plasti zemlje.

V prečnem prerezu je oblika elementov takšna, da so medsebojno povezani. Uporabnost zagatnic je visoka v primeru varovanja gradbene jame in pri drugih začasnih vkopih, lahko pa se uporabljajo tudi kot trajne konstrukcije. Na račun ozkosti posameznih elementov, lahko s pomočjo zagatnic oblikujemo različne oblike podpornih konstrukcij in varujemo stene izkopa za majhne gradbene jame. Konstrukcije zagatnic je možno razpirati ali sidrati.

 

Berlinska stena je upogibna podporna konstrukcija, izvedena iz H ali I jeklenih profilov. Jekleni profili so nameščeni na določeni medsebojni razdalji, približno 1-3 m, prostor med profili pa se zapolni z lesenimi plohi. Konstrukcija berlinske stene je gibka, možno jo je tudi sidrati. Berlinska stena se večinoma uporablja za začasno varovanje gradbene jame. Berlinska stena se dimenzionira podobno kot zagatna stena, le pod nivojem vpetja kjer ni lesenih plohov, ne moremo računati na način, da je stena kontinuirna.