[norma]PN 83 B 03010 Ĺšciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

UKD 69.021.15:69.022.2

POLSKI KOMITET

NORMALIZACJI,

MIAR I JAKOŚCI

P O L S K A N O R M A

PN-83

B-03010

ciany oporowe

Obliczenia statyczne i projektowanie

Zamiast:

Grupa katalogowa

0702

Retaining walls

Static calculation and design

Murs de souténement

Projets et calculs statiques

Îďîđíűĺ ńňĺíű

Ńňŕňč

÷ĺńęčé đŕń÷ĺň č ďđîĺęňčđîâŕíčĺ

SPIS TREŚCI

1. WSTĘP

1.1. Przedmiot normy
1.2. Zakres stosowania normy
1.3. Określenia
1.4. Podstawowe oznaczenia
1.4.1. Duże litery łacińskie
1.4.2. Małe litery łacińskie
1.4.3. Litery greckie

2. PARAMETRY GEOTECHNICZNE

2.1. Zasady ogólne
2.2. Wartości charakterystyczne i obliczeniowe parametrów geotechnicznych
2.3. Zasady określania kątów tarcia gruntów o ścianę oporową δ

(r)

, δ

(n)

2.3.1. Kąt tarcia gruntu δ

(n)

dla parcia i odporu

2.3.2. Opór tarcia gruntu pod podstawą fundamentu

3. OBCIĄŻENIA

3.1. Definicje i ogólne zasady określania obciążeń
3.2. Obciążenia stałe
3.3. Obciążenia zmienne
3.4. Obciążenia wyjątkowe
3.5. Ciężar gruntu spoczywającego na odsadzkach ściany oporowej
3.5.1. Wartość charakterystyczna ciężaru gruntu
3.5.2. Wartość obliczeniowa ciężaru gruntu
3.6. Wartości charakterystyczne parcia i odporu gruntu
3.6.1. Zalecenia ogólne i określenie stanów parcia
3.6.2. Parcie graniczne gruntu
3.6.3. Odpór graniczny gruntu
3.6.4. Parcie spoczynkowe gruntu
3.6.5. Parcie pośrednie gruntu
3.6.6. Wypadkowa parcia i odporu gruntu
3.7. Wartości obliczeniowe parcia lub odporu gruntu

4. SPRAWDZENIE STANÓW GRANICZNYCH GRUNTU

4.1. Zasady ogólne

Strona 1

4.2. Stany graniczne nośności
4.2.1. Stany graniczne nośności podłoża
4.2.2. Zakres obliczeń stanu granicznego nośności podłoża w zależności od rodzaju ściany oporowej i warunków
gruntowych
4.2.3. Sprawdzenie nośności podłoża bezpośrednio pod podstawą fundamentu
4.2.4. Sprawdzenie stateczności na obrót
4.2.5. Sprawdzenie stateczności na przesunięcie
4.2.6. Sprawdzenie ogólnej stateczności ściany oporowej i uskoku naziomu
4.3. Stany graniczne użytkowania ściany oporowej
4.3.1. Stany graniczne użytkowania
4.3.2. Zakres obliczeń stanu granicznego użytkowania
4.3.3. Zasady obliczeń stanu granicznego użytkowania

5. WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE I SPRAWDZENIE STANÓW GRANICZNYCH

5.1. Grubości elementów ścian oporowych oraz otulenia zbrojenia
5.2. Zabezpieczenie korony ścian oporowych
5.3. Zagłębienie ścian oporowych w gruncie
5.4. Posadowienia ścian oporowych
5.5. Przerwy dylatacyjne i robocze
5.5.1. Odległości między przerwami dylatacyjnymi ze względu na wpływy termiczno-skurczowe
5.5.2. Odległości między przerwami dylatacyjnymi ze względu na osiadanie i wychylenia ścian
5.5.3. Kształtowanie przerw dylatacyjnych
5.5.4. Poziome przerwy robocze w ścianych betonowych i żelbetowych
5.6. Izolacje przeciwwilgotnościowe
5.7. Materiał zasypowy
5.8. Odwodnienie w rejonie ściany oporowej
5.8.1. Odwodnienie w czasie wykonywania ściany oporowej
5.8.2. Odwodnienie stałe
5.9. Sprawdzenie stanów granicznych konstrukcji
5.9.1. Ściany oporowe masywne
5.9.2. Ściany oporowe masywne ze wspornikowymi płytami odciążającymi
5.9.3. Ściany oporowe kątowo-płytowe
5.9.4. Ściany oporowe kątowe płytowo-żebrowe

ZAŁĄCZNIKI

ZAŁĄCZNIK 1. PARCIE I ODPÓR GRUNTU W SZCZEGÓLNYCH PRZYPADKACH

ZAŁĄCZNIK 2. WYZNACZANIE OPORU GRANICZNEGO PODŁOŻA

ZAŁĄCZNIK 3. SPRAWDZENIE WARUNKÓW OGÓLNEJ STATECZNOŚCI ŚCIANY OPOROWEJ I USKOKU
NAZIOMU

ZAŁĄCZNIK 4. WYZNACZANIE OSIADAŃ ŚREDNICH FUNDAMENTU, OSIADAŃ KRAWĘDZI I PRZECHYLENIA
Ś

CIANY OPOROWEJ

ZAŁĄCZNIK 5. ŚCIANY OPOROWE Z GRUNTU ZBROJNEGO

INFORMACJE DODATKOWE

Strona 2

1. WSTĘP

1.1. Przedmiot normy. Przedmiotem normy są zasady projektowania i obliczeń statycznych ścian oporowych.

1.2. Zakres stosowania normy. Normę należy stosować przy projektowaniu ścian oporowych we wszystkich rodzajach
budownictwa.
Należy przy tym uwzględniać dodatkowe wymagania dotyczące:
- specjalnych warunków posadowienia (np.: szkód górniczych, gruntów wietrzelinowych, pęczniejących, zapadowych,
procesów osuwiskowych lub erozyjnych, zmian ciśnienia wody w porach gruntu, ciśnienia spływowego, głębokich
odkrywek),
- ścian oporowych w budownictwie hydrotechnicznym i komunikacyjnym.
Wymagania konstrukcyjne podane w rozdz. 5 normy nie dotyczą ścian oporowych w budownictwie hydrotechnicznym.
Norma nie dotyczy ścianek szczelnych i szczelinowych.

1.3. Określenia

1.3.1. ściany oporowe - budowle utrzymujące w stanie statecznym uskok naziomu gruntów rodzimych lub nasypowych
albo innych materiałów rozdrobnionych, które można scharakteryzować parametrami geotechnicznymi (γ, Φ, c).

1.3.2. ściana oporowa z gruntu zbrojonego - masyw utworzony przez połączenie gruntu i warstw zbrojenia
przenoszących siły rozciągające.

1.3.3. parcie graniczne gruntu (parcie czynne) E

- siła działająca od strony ośrodka gruntowego w stanie

przemieszczenia konstrukcji lub jej elementu w kierunku od gruntu, przy wartości przemieszczenia ρ

dostatecznej dla

uzyskania przez parcie wartości najmniejszej. Parcie graniczne może wystąpić, np. w przypadku ścian oporowych,
ś

cianek szczelnych, ścian szczelinowych, płyt kotwiących, obudowy wykopów, określania nośności fundamentów

bezpośrednich.

1.3.4. parcie pośrednie gruntu E

- siła działająca od strony ośrodka gruntowego spowodowana przemieszczeniem

konstrukcji mniejszym od przemieszczenia powodującego wystąpienie parcia granicznego. Parcie pośrednie może
wystąpić np. w przypadku ścian basenów, kotwionych ścian szczelinowych, przyczółków mostowych.

1.3.5. parcie spoczynkowe gruntu E

- siła działająca od strony ośrodka gruntowego, gdy nie istnieje możliwość

przesunięcia konstrukcji lub jej elementu. Parcie spoczynkowe może wystąpić, np. przy obudowach tuneli, w
zagłębionych w gruncie ścianach budynku, w przypadku masywnych konstrukcji hydrotechnicznych posadowionych na
skale.

1.3.6. odpór pośredni gruntu E

- reakcja gruntu w przypadku, gdy konstrukcja lub jej element ulegnie przemieszczeniu

w kierunku ośrodka gruntowego, nie przekraczającemu przemieszczenia powodującego wystąpienie odporu
granicznego (największego). Odpór pośredni może wystąpić np. w przypadku ścian oporowych, podpór mostów
łukowych.

1.3.7. odpór graniczny gruntu (parcie bierne) E

- reakcja gruntu spowodowana przemieszczeniem konstrukcji lub jej

elementu w kierunku gruntu, przy wartości przemieszczenia ρ

niezbędnej dla osiągnięcia przez odpór wartości

największej. Odpór graniczny może wystąpić w przypadku np. konstrukcji utwierdzonych w gruncie lub konstrukcji
kotwiących.

1.3.8. parcie silosowe gruntu E

- siła działająca od strony gruntu na ścianę oporową w przypadku, gdy strefa klina

odłamu jest ograniczona przez blisko zalegającą przeszkodę (ścianę skalną lub palisadę w nabrzeżach płytowych).

1.4. Podstawowe oznaczenia

1.4.1. Duże litery łacińskie

A - powierzchnia podstawy fundamentu, masywu gruntu zbrojonego,

B, B

- szerokość podstawy fundamentu,

- obliczeniowa szerokość podstawy fundamentu,

D - zagłębienie fundamentu,

- wypadkowa parcia granicznego (czynnego),

- wypadkowa parcia pośredniego,

- wypadkowa parcia spoczynkowego,

- wypadkowa odporu pośredniego,

- wypadkowa odporu granicznego (parcia biernego),

- wypadkowa parcia silosowego,

- ciężar gruntu,

- współczynnik parcia granicznego (czynnego),

- współczynnik parcia spoczynkowego,

- współczynnik odporu granicznego (parcia biernego),

L - długość fundamentu lub zbrojenia gruntu,

M - moment,

, N

- współczynniki nośności zależne od wartości obliczeniowej kąta tarcia wewnętrznego

Q - wypadkowa obciążenia,

- wypadkowa oporu podłoża gruntowego,

- składowa pozioma obciążenia,

- składowa normalna obciążenia,

- składowa pionowa obciążenia,

- składowa styczna obciążenia,

- wartość obliczeniowa wypadkowej obciążenia.

1.4.2. Małe litery łacińskie

Część 2 Strona 2

b - szerokość zbrojenia,

b' - szerokość zbrojenia netto,

c - spójność gruntu,

d, d

, d

- średnice ziarn lub cząstek gruntu,

e - mimośród,

- jednostkowe parcie graniczne (czynne),

- jednostkowe parcie pośrednie,

- jednostkowe parcie spoczynkowe,

- jednostkowy odpór pośredni,

- jednostkowy odpór graniczny (parcie bierne),

- jednostkowe parcie silosowe,

- przemieszczenia poziome ściany oporowej lub jej korony,

h - całkowita wysokość ściany oporowej,

- wysokość zaczepienia wypadkowej parcia (odporu) gruntu,

- wysokość uskoku naziomu,

i - spadek hydrauliczny,

, i

- współczynniki uwzględniające wpływ nachylenia obciążenia na nośność podłoża,

, i

- współczynniki uwzględniające nachylenie podstawy fundamentu na nośność

podłoża,

, i

- współczynniki uwzględniające nachylenie zbocza,

- współczynniki zanikania naprężenia przy obliczaniu osiadań,

m, m

- współczynniki korekcyjne,

q - jednostkowe obciążenie naziomu,

- sumaryczne obciążenie jednostkowe naziomu,

- zastępcze obciążenie jednostkowe naziomu,

- przemieszczenia pionowe ściany oporowej (osiadania),

∆s - różnica osiadań,

- względna różnica osiadań,

u, u

- ciśnienia wody w porach gruntu,

z - zagłębienie rozpatrywanego poziomu.

1.4.3. Litery greckie

Część 2 Strona 3

α - kąt nachylenia podstawy fundamentu do poziomu,

- kąt odchylenia obciążenia naziomu q

od normalnej do naziomu,

- kąt odchylenia wypadkowej jednostkowego parcia od normalnej do

ciany,

- kąt nachylenia odcinka linii poślizgu do poziomu,

β - kąt nachylenia ściany oporowej do pionu,

- ciężar objętościowy gruntu poniżej poziomu posadowienia,

- ciężar objętościowy gruntu powyżej poziomu posadowienia,

- współczynnik obciążenia,

- współczynnik materiałowy,

δ, δ

- kąt tarcia między gruntem a konstrukcją,

- kąt odchylenia wypadkowej q

obciążenia naziomu od normalnej do

naziomu,

ε - kąt nachylenia naziomu w stosunku do poziomu,

Θ - kąt nachylenia płaszczyzny odłamu parcia do poziomu,

- kąt nachylenia płaszczyzny odłamu odporu do poziomu,

µ - współczynnik tarcia gruntu o konstrukcję,

ν - współczynnik Poissona dla gruntu,

ρ, ρ

, ρ

- uogólnione przemieszczenia ściany oporowej,

, σ

- naprężenia,

- naprężenie izotropowe uwzględniające wpływ spójności gruntu,

- składowa pionowa naprężenia pierwotnego,

- wytrzymałość graniczna gruntu na ścianie,

Φ  - kąt tarcia wewnętrznego gruntu.

2. PARAMETRY GEOTECHNICZNE

2.1. Zasady ogólne. Parametry geotechniczne gruntów w stanie nienaruszonym (naturalnym) można określać jedną z
metod (A, B, C) wg

PN-81/B-03020

i wg tabl. 1. Dla gruntów zasypowych można stosować metodę B wg

PN-81/B-03020

na podstawie przewidywanego w projekcie rodzaju i stanu gruntu zasypowego. Wpływ czynników,

wymienionych w 1.2 na warunki posadowienia ścian oporowych lub możliwe zmiany parametrów geotechnicznych w
trakcie eksploatacji budowli, należy określić w opinii geotechnicznej.

Tablica 1. Zalecane metody określania parametrów geotechnicznych

Część 2 Strona 4

Warunki posadowienia ściany oporowej

Wysokość uskoku naziomu h

Metoda określania parametrów

geotechnicznych wg

PN-81/B-03020

W podłożu do głębokości równej 3-krotnej szerokości
fundamentu ściany oporowej występują wyłącznie grunty
jednorodne
- niespoiste z wyjątkiem piasków pylastych w stanie
luźnym,
- spoiste w stanie twardoplastycznym lub zwięzłym

≤ 3,0

B lub C w zależności od ważności
ś

ciany

3,0 < h

≤ 6,0

6,0 < h

≤ 10,0

B lub A w zależności od ważności
ś

ciany

> 10,0

W podłożu zalegają:
- piaski pylaste w stanie luźnym,
- grunty spoiste w stanie plastycznym i
miękkoplastycznym,
- grunty uwarstwione,
- grunty organiczne

niezależnie od wysokości uskoku
naziomu

ciany oporowe ustytuowane na zboczu lub w głębokim

wykopie oraz w warunkach specjalnych określonych w
1.2

niezależnie od wysokości uskoku
naziomu

2.2. Wartości charakterystyczne i obliczeniowe parametrów geotechnicznych. Wartości charakterystyczne parametrów
geotechnicznych należy przyjmować wg

PN-81/B-03020

z uwzględnieniem następujących zasad:

- dla parcia gruntu od całkowicie zdrenowanego albo przepuszczalnego zasypu, odporu gruntu, oporu granicznego
podłoża dla gruntów niespoistych oraz spoistych obciążonych szybko bez konsolidacji można stosować wartości kąta
tarcia wewnętrznego Φ

i spójności c

(określenie zgodnie z

PN-86/B-02480

załącznik p. 59, 62, 64 i 65),

- dla gruntów spoistych, gdy składowa pozioma obciążenia jest mniejsza od 10% składowej pionowej można
uwzględnić wzrost oporu granicznego wskutek konsolidacji podłoża w trakcie budowy, określając efektywne parametry
kąta tarcia wewnętrznego Φ' i spójności c' (określenia zgodnie z

PN-86/B-02480

załącznik p. 60, 62, 66 i 67),

- w przypadku możliwości wystąpienia zjawisk powodujących zmniejszenie oporu granicznego gruntu τ

na skutek

wzrostu ciśnienia wody w porach gruntu (zmiany zwierciadła wody gruntowej, gwałtowny wzrost obciążeń, obciążenia
cykliczne itp.) zaleca się określenie odpowiednich parametrów efektywnych Φ', c' z uwzględnieniem rzeczywistego
przebiegu zjawisk występujących w gruncie.
- dla granicznego parcia, odporu podłoża lub oporu na ścianie wzdłuż powierzchni poślizgu (stateczność globalna)
można stosować parametry Φ i c odpowiadające maksymalnej składowej stycznej naprężenia granicznego τ

fmax

(rys.

1a i 1b),

Rys.1

a) zagęszczony grunt niespoisty lub przekonsolidowany grunt spoisty

b) luźny grunt niespoisty lub plastyczne grunty spoiste

- dla terenów osuwiskowych oraz dużych wykopów w gruntach spoistych przekonsolidowanych należy stosować

Część 2 Strona 5

parametry Φ i c określone dla τ

(rys. 1a),

- w przypadku gruntów spoistych spójność gruntu można uwzględniać tylko dla gruntów w stanie nienaruszonym.
Obliczeniowe wartości parametrów geotechnicznych należy określać wg zasad

PN-81/B-03020

2.3. Zasady określania kątów tarcia gruntów δ

(r)

, δ

(n)

o ścianę oporową

2.3.1. Kąt tarcia gruntu δ

(n)

dla parcia i odporu należy określać dla wartości charakterystycznej kąta tarcia

wewnętrznego Φ. Wartości δ

(n)

można przyjmować pod warunkiem odwodnienia gruntu znajdującego się za ścianą

oporową. Maksymalne wartości δ

(n)

powinny być mniejsze lub równe

oraz nie większe niż 30°. Dla

granicznego parcia gruntu powinien być również spełniony warunek

, a dla granicznego odporu

Zalecane wartości δ

(n)

podano w tabl. 2.

Tablica 2. Zalecane wartości kąta tarcia gruntu o ścianę δ

(n)

Rodzaj gruntu

Graniczne parcie gruntu

Graniczny odpór gruntu

Rodzaj ściany

idealnie gładka

betonowa

gładka

betonowa

szorstka

idealnie gładka

betonowa

gładka

betonowa

szorstka

Niespoisty

Spoisty

Za ściany idealnie gładkie można uznać ściany metalowe, betonowe pokryte twardymi materiałami izolacyjnymi o
dużym stopniu gładkości lub specjalnie wyprawiane. Za ściany betonowe gładkie można przyjąć ściany wykonywane w
szalunkach inwentaryzowanych. Ściany wykonane w deskowaniu z tarcicy można uważać za szorstkie.
Znak (±) przy wartości δ

(n)

należy określić zgodnie z rys. 2, w zależności od kierunku działania siły wywołującej

przemieszczenie. W przypadku spodziewanych długotrwałych osiadań ściany oporowej, obciążeń dynamicznych
(wstrząsy i drgania przekazywane bezpośrednio na ścianę lub pośrednio przez grunt) lub gdy brak podstaw do
przyjęcia uzasadnionej wartości kąta tarcia, należy przyjmować δ

(n)

= 0, jeżeli zwiększa to bezpieczeństwo konstrukcji.

Rys. 2

2.3.2. Opór tarcia gruntu pod podstawą fundamentu. Wartości obliczeniowe współczynników tarcia µ = tg δ

(r)

między

podstawą fundamentu lub elementami poziomymi ściany a gruntem można przyjmować wg tabl. 3.
Wartość współczynnika tarcia µ = tg Φ

(r)

przyjmować można tylko w przypadku układania świeżego betonu na

powierzchni gruntu w stanie naturalnym.

Część 2 Strona 6

Tablica 3. Wartości obliczeniowe współczynników tarcia gruntu pod podstawą fundamentu

Rodzaj gruntu

Stan gruntu

Obliczeniowy

kąt tarcia

wewnętrznego

(r)

w stopniach

Współczynniki tarcia µ = tg δ

(r)

Fundament

ciany

oporowej z

cegły lub
kamienia

Beton lub wyprawa

chropowata

gładka

Niespoiste

wiry i pospółki

zagęszczony i
ś

rednio

zagęszczony

37 ÷ 45

0,50 ÷ 0,55

0,55 ÷ 0,60

0,35 ÷

0,40

piaski grube i średnie

32 ÷ 37

0,45 ÷ 0,50

0,50 ÷ 0,55

0,32 ÷

0,36

piaski drobne i pyły

29 ÷ 33

0,40 ÷ 0,45

0,45 ÷ 0,50

0,30 ÷

0,33

Małospoiste

piaski gliniaste, pyły piaszczyste, pyły

półzwarty
twardoplas-
tyczny

22 ÷ 28

0,30 ÷ 0,41

0,36 ÷ 0,47

0,25 ÷

0,32

redniospoiste

gliny piaszczyste, gliny, gliny pylaste

16 ÷ 26

0,22 ÷ 0,38

0,26 ÷ 0,43

0,20 ÷

0,30

Spoiste
zwięzłe

gliny piaszczyste, zwięzłe, gliny
zwięzłe, gliny pylaste zwięzłe

14 ÷ 23

0,20 ÷ 0,33

0,22 ÷ 0,38

0,15 ÷

0,25

Bardzo
spoiste

iły piaszczyste, iły, iły pylaste

10 ÷ 18

0,14 ÷ 0,26

0,16 ÷ 0,29

0,10 ÷

0,20

Spoiste

wszystkie grunty spoiste niezależne
od rodzaju i genezy

plastyczny i
miękkoplastyczny

0 ÷ 10

Dla gruntów spoistych przekonsolidowanych w stanie naturalnym (grunty grupy A wg

PN-81/B-03020

) można zwiększyć wartość

współczynników tarcia o 10%, przy spełnieniu warunku µ ≤ tg Φ

(r)

Część 2 Strona 7

3. OBCIĄŻENIA

3.1. Definicje i ogólne zasady określania obciążeń charakterystycznych i obliczeniowych oraz zestawienia układu
obciążeń należy przyjmować zgodnie z zaleceniami

PN-76/B-03001

PN-82/B-02000

PN-82/B-02001

PN-82/B-02003

PN-82/B-02004

. Dla ścian oporowych w budownictwie wodnym lub komunikacyjnym należy

dodatkowo uwzględnić wymagania dotyczące obciążeń zawarte w odpowiednich normach specjalistycznych
(BN-67/8811-01 i

PN-85/S-10030

3.2. Obciążenia stałe działające bezpośrednio na ścianę oporową lub w zasięgu bryły odłamu (strefy oddziaływań dla
parcia spoczynkowego) należy ustalać zgodnie z zaleceniami zawartymi w

PN-82/B-02000

PN-82/B-02001

PN-82/B-02003

PN-82/B-02004

. Obciążenia stałe działające w obrębie klina odłamu (strefy oddziaływań) należy

uwzględniać w obliczeniach parcia (odporu) gruntu, natomiast obciążenia stałe działające poza klinem odłamu (strefą
oddziaływań) należy uwzględniać w obliczeniach stateczności zbocza, na którym znajduje się ściana oporowa.
Dla parcia spoczynkowego można przyjmować zasięg strefy oddziaływań równy całkowitej wysokości ściany h.

3.3. Obciążenia zmienne. Obciążenia zmienne działające bezpośrednio na ścianę oporową należy uwzględniać przy
wyznaczaniu naprężeń w gruncie w poziomie posadowienia fundamentu i przy wyznaczaniu naprężeń w ścianie
oporowej, natomiast w obliczeniach stateczności ściany obciążeń tych nie uwzględnia się (z wyjątkiem ścian w
budowlach komunikacyjnych obciążonych pojazdami). Obciążenia zmienne działające pośrednio na ścianę oporową
(poprzez grunt), w zasięgu klina odłamu, należy uwzględniać w obliczeniach parcia gruntu, natomiast obciążenia
zmienne znajdujące się poza zasięgiem klina odłamu należy uwzględniać w obliczeniach stateczności zbocza, na
którym znajduje się ściana oporowa.

3.4. Obciążenia wyjątkowe można pominąć w obliczeniach stanów granicznych ściany oporowej, w przypadku
odpowiedniego uzasadnienia technicznego i ekonomicznego.
Wartość tych obciążeń należy ustalać indywidualnie dla każdego przypadku. Do obciążeń wyjątkowych zalicza się,
między innymi:
a) obciążenia spowodowane nagłym osiadaniem gruntu zapadowego,
b) parcie gruntów pęczniejących,
c) parcie zamarzniętych gruntów nawodnionych,
d) obciążenie lawiną, rumowiskiem lub lodem,
e) uderzenie statku (np. w nabrzeże),
f) obciążenie spowodowane powodzią (parcie wody, parcie szlamu),
g) obciążenia dynamiczne od szkód górniczych,
h) obciążenia wyjątkowe w budownictwie komunikacyjnym.

3.5. Ciężar gruntu spoczywającego na odsadzkach ściany oporowej

3.5.1. Wartość charakterystyczna ciężaru gruntu spoczywającego na odsadzkach ściany oporowej jest wyznaczana w
zależności od rodzaju konstrukcji, jej kształtu i założonego schematu obliczeń statycznych. Jest ona równa iloczynowi
objętości gruntu i wartości charakterystycznej ciężaru objętościowego gruntu. Przy braku odpowiednich wyników
badań geotechnicznych wartości charakterystyczne ciężarów objętościowych gruntu można przyjmować wg

PN-81/B-03020

. W przypadku ścian oporowych kątowo-płytowych ciężar gruntu należy wyznaczać przy uwzględnieniu

zaleceń podanych w załączniku Z1 p.6.

3.5.2. Wartość obliczeniowa ciężaru gruntu spoczywającego na ścianie oporowej jest wyznaczana jako iloczyn
wartości charakterystycznej ciężaru gruntu i współczynnika obciążenia. Współczynniki obciążenia należy przyjmować
wg

PN-82/B-02000

PN-82/B-02001

PN-82/B-02003

PN-82/B-02004

3.6. Wartości charakterystyczne parcia i odporu gruntu

3.6.1. Zalecenia ogólne i określenie stanów parcia. Przy wyznaczaniu parcia i odporu gruntu należy uwzględniać
następujące czynniki:
- kształt i sztywność ściany oporowej,
- rodzaj gruntu: rodzimy lub zasypowy, albo inny materiał rozdrobniony charakteryzujący się następującymi
parametrami geotechnicznymi: ciężarem objętościowym, spójnością, kątem tarcia wewnętrznego gruntu i kątem tarcia
gruntu o ścianę,

- warunki wodne w otoczeniu ściany oporowej,
- przewidywane przemieszczenie konstrukcji w kierunku gruntu i od gruntu,
- sposób wykonania i zagęszczenia zasypu,
- przemarzanie i pęcznienie gruntu,
- projektowane odwodnienie konstrukcji,
- obciążenia statyczne i dynamiczne działające w obrębie klina odłamu.
W zależności od przemieszczenia konstrukcji względem ośrodka gruntowego określa się (rys. 3):

Rys. 3

a) parcie graniczne gruntu (parcie czynne) E

wg 3.6.2,

b) parcie pośrednie gruntu E

wg 3.6.5,

c) parcie spoczynkowe gruntu E

wg 3.6.4,

d) odpór pośredni gruntu E

wg 3.6.5,

e) odpór graniczny gruntu (parcie bierne) E

wg 3.6.3,

f) parcie silosowe gruntu E

wg załącznika 1 p. 8.

Parcie pośrednie i parcie spoczynkowe gruntu na ścianę oporową należy wyznaczać jedynie wówczas, gdy
użytkowanie konstrukcji, względy techniczne i technologiczne narzucają wyraźne ograniczenie przemieszczeń ściany
oporowej (0 <

W pozostałych przypadkach należy wyznaczać parcie graniczne gruntu. Dla wstępnego określenia przemieszczeń
konstrukcji dopuszcza się przyjmowanie parcia granicznego lub parcia spoczynkowego gruntu, w zależności od
rodzaju konstrukcji.
W przypadku odporu należy przeprowadzać analizę przemieszczeń konstrukcji i przyjmować wartości odporu
pośredniego gruntu, w zależności od założonego przemieszczenia (0 <

Dopuszcza się przyjęcie liniowego rozkładu jednostkowego parcia gruntu dla parcia granicznego, pośredniego i
spoczynkowego, zgodnie z zasadami podanymi w 3.6.6. W przypadku odporu granicznego gruntu i odporu
pośredniego, liniowy rozkład odporu jednostkowego gruntu można przyjmować dla konstrukcji, których zniszczenie nie
pociąga za sobą zagrożenia życia ludzkiego lub dużych strat gospodarczych. W pozostałych przypadkach zaleca się
przyjmować zmianę rozkładu jednostkowego odporu gruntu według zasad podanych w załączniku Z1 p.12.
Położenie wypadkowych parcia lub odporu gruntu należy określać w zależności od rozkładu jednostkowego parcia lub
odporu gruntu, według zasad podanych w 3.6.6 i w załączniku 1. p. 12.
Według zasad podanych w normie można wyznaczać również parcie i odpór innych materiałów, jeżeli dadzą się one
charakteryzować tymi samymi cechami fizycznymi i mechanicznymi co grunt, tj. ciężarem objętościowym

γ, kątem

tarcia wewnętrznego

Φ, spójnością c i kątem tarcia materiału o ścianę muru oporowego δ

3.6.2. Parcie graniczne gruntu
3.6.2.1. Parcie graniczne gruntu niespoistego można wyznaczać na podstawie następujących założeń:
- ośrodek gruntowy jest jednorodny,
- powierzchnia poślizgu jest płaszczyzną nachyloną do poziomu pod kątem

Θ,

- wzdłuż powierzchni poślizgu spełniony jest związek

Część 3 Strona 2

(1)

- reakcja od ciężaru klina odłamu jest odchylona od normalnej do płaszczyzny poślizgu o kąt

(n)

- parcie jest odchylone od normalnej do ściany pod kątem

(n)

3.6.2.2. Ściana pionowa, naziom poziomy, obciążony równomiernie,

(n)

= 0 (rys. 4a). Jednostkowe parcie graniczne

należy wyznaczać ze wzoru

(2)

w którym:
γ

(n)

- wartość charakterystyczna ciężaru objętościowego gruntu,

- współczynnik parcia granicznego gruntu, określany wg wzoru

(3)

w którym:
Φ

(n)

- wartość charakterystyczna kąta tarcia wewnętrznego gruntu.

Wysokość zastępczą h

uwzględniającą wpływ obciążenia naziomu należy wyznaczać wg wzoru

(4)

w którym:
q

- wartość charakterystyczna równomiernego obciążenia naziomu.

3.6.2.3. Ściana nachylona, naziom nachylony, obciążony równomiernie,

(n)

≠ 0 (rys. 4b). Jednostkowe parcie

graniczne gruntu należy wyznaczać wg wzoru (2), w którym współczynnik parcia granicznego wyznacza się na
podstawie zależności

(5)

w której:
β - kąt nachylenia ściany do pionu,
ε - kąt nachylenia naziomu do poziomu,
δ

(n)

- wartość charakterystyczna kąta tarcia gruntu o ścianę, wg 2.3.

Należy przyjmować wartości dodatnie kątów

β, ε i δ

(n)

od normalnej w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek

zegara (rys. 4b).
Wysokość zastępczą uwzględniającą wpływ obciążenia naziomu należy wyznaczać wg wzoru

(6)

Wypadkową parcia granicznego gruntu E

należy wyznaczać wg 3.6.6.

Część 3 Strona 3

Rys. 4

3.6.2.4. Inne przypadki parcia granicznego gruntu zaleca się wyznaczać wg załącznika 1.

3.6.3. Odpór graniczny gruntu
3.6.3.1. Odpór graniczny gruntu niespoistego można wyznaczać na podstawie założeń przedstawionych w 3.6.2.1 i
przy przyjęciu współczynnika korekcyjnego

η (wg tabl. 4) uwzględniającego błąd, jaki popełnia się zakładając płaską

powierzchnię klina odłamu.

Tablica 4. Współczynniki korekcyjne

Grunty

ε/Φ

(n)

-40°

-20°

0°

20°

40°

Niespoiste

-0,8

-0,5
-1,0

0,79
0,61
0,26

0,89
0,86
0,70

0,90
0,83
0,85

1,0
1,0
1,0

-0,4

-0,5
-1,0

0,68
0,32
0,03

0,95
0,76
0,41

0,98
0,91
0,74

1,0

0,78
0,79

0,84
0,83
0,99

-0,5
-1,0

0,44
0,07
0,75

0,90
0,58
0,10

1,0

0,86
0,54

0,91
0,91
0,73

0,69
0,63
0,65

0,4

-0,5
-1,0

0,15
0,44
1,00

0,63
0,19
0,12

0,92
0,64
0,26

0,92
0,86
0,56

0,74
0,70
0,62

0,8

-0,5
-1,0

0,21
1,00
1,00

0,27
0,11
1,00

0,69
0,35
0,05

0,84
0,67
0,37

0,72
0,67
0,52

Część 3 Strona 4

Spoiste

-0,8

-0,5
-1,0

0,78
0,56
0,29

1,00
0,79
0,44

1,0

0,82
0,45

0,91
0,78
0,55

0,69
0,57
0,43

-0,4

-0,5
-1,0

0,67
0,42
0,20

0,97
0,68
0,38

1,0

0,77
0,45

0,86
0,64
0,36

0,61
0,45
0,33

-0,5
-1,0

0,54
0,41
0,12

0,87
0,58
0,31

1,0

0,71
0,42

0,86
0,65
0,40

0,57
0,41
0,28

0,4

-0,5
-1,0

0,38
0,18
0,07

0,73
0,46
0,22

0,90
0,62
0,36

0,83
0,61
0,37

0,62
0,44
0,29

0,8

-0,5
-1,0

0,23
0,11
0,11

0,54
0,33
0,15

0,74
0,51
0,29

0,75
0,56
0,35

0,55
0,42
0,29

Dla dodatnich wartości kąta

(n)

należy przyjmować

η = 1,0.

3.6.3.2. Ściana pionowa, naziom poziomy, obciążony równomiernie,

(n)

= 0 (rys. 5a). Jednostkowy odpór graniczny

gruntu e

należy wyznaczać wg wzoru

(7)

w którym:
K

- współczynnik odporu granicznego gruntu, wyznaczony ze wzoru

(8)

η - współczynnik korekcyjny uwzględniający błąd, jaki popełnia się przyjmując płaską powierzchnię klina odłamu (tabl.
4),
γ

(n)

- jak w 3.6.2.2,

- wysokość zastępcza wg wzoru (4).

3.6.3.3. Ściana nachylona, naziom nachylony, obciążony równomiernie

(n)

≠ 0 (rys. 5b). Jednostkowy odpór

graniczny należy wyznaczać wg wzoru (7), w którym współczynnik odporu granicznego wyznacza się na podstawie
zależności

(9)

w której

β, ε, δ

(n)

jak w 3.6.2.3.

Wysokość zastępczą h

należy wyznaczać wg wzoru (6).

Wypadkową odporu granicznego gruntu należy wyznaczać wg 3.6.6.

Część 3 Strona 5

Rys. 5

3.6.3.4. Inne przypadki odporu granicznego gruntu można określić wg załącznika 1.

3.6.4. Parcie spoczynkowe gruntu
3.6.4.1. Parcie spoczynkowe gruntu. Parcie spoczynkowe należy wyznaczać przy założeniu, że składowe
jednostkowego parcia spoczynkowego są równe odpowiednim składowym naprężenia w jednorodnym izotropowym
ośrodku sprężystym. Naprężenia wywołane ciężarem własnym gruntu należy przyjmować przy uwzględnieniu
zalegania różnych warstw gruntu, wyporu wód gruntowych i ciśnienia spływowego.

Rys. 6

3.6.4.2. Ściana pionowa, naziom poziomy, obciążony równomiernie.
Jednostkowe parcie spoczynkowe gruntu e

należy wyznaczać wg wzoru

(10)

w którym:
σ

- składowa pionowa naprężenia,

- współczynnik parcia spoczynkowego, wg wzorów (12) i (13),

- wysokość zastępcza uwzględniająca wpływ obciążenia naziomu, wg wzoru (4).

Wypadkową parcia spoczynkowego gruntu należy wyznaczać wg wzoru

(11)

w którym:
q

- wartość charakterystyczna równomiernego obciążenia naziomu.

Część 3 Strona 6

Współczynnik parcia spoczynkowego K

należy ustalić wg podanych niżej wzorów:

a) dla gruntów rodzimych

(12)

w którym:
Φ

(n)

- wartość charakterystyczna kąta tarcia wewnętrznego gruntu,

ε - kąt nachylenia naziomu do poziomu,
ξ

- współczynnik uwzględniający wpływ spójności gruntu (tabl. 5), dla gruntów niespoistych

= 1,0,

- współczynnik uwzględniający genezę gruntów (tabl. 6), dla gruntów niespoistych

= 1,0,

- współczynnik reologiczny (tabl. 7), dla gruntów niespoistych

= 1,0;

b) dla gruntów zasypowych

(13)

w którym:
I

- wskaźnik zagęszczenia gruntu zasypowego,

- współczynnik zależny od rodzaju gruntu zasypowego (w bezpośrednim sąsiedztwie ściany oporowej),

przyjmowany wg tabl. 8,
ξ

- współczynnik uwzględniający technologię układania i zagęszczania zasypu, przyjmowany wg tabl. 9.

Tablica 5. Wartości współczynnika

uwzględniającego spójność gruntu

Rodzaj gruntu

Wysokość

ciany h

Stan gruntu

zw. płzw.

≤ 0

tpl.

0 < I

≤ 0,25

pl.

0,25 < I

≤

0,5

mkpl. pł.
0,50 < I

Iły

0 ÷ 4,0

> 4,0

0,50
0,70

0,75
0,85

0,85
0,95

0,95
1,00

Gliny zwięzłe

0 ÷ 4,0

> 4,0

0,60
0,75

0,80
0,90

0,90
0,95

1,00
1,00

Gliny

0 ÷ 4,0

> 4,0

0,70
0,80

0,85
0,90

0,95
1,00

1,00
1,00

Pyły, piasek gliniasty, żwir i
pospółka gliniasta

0 ÷ 4,0

> 4,0

0,80
0,90

0,90
0,95

0,95
1,00

1,00
1,00

Tablica 6. Wartości współczynnika

uwzględniającego genezę gruntu

Charakterystyka gruntu

Stan gruntu

< 0

0 < I

< 0,25

0,25 < I

< 0,5

Grunty spoiste normalnie skonsolidowane

1,00

Grunty spoiste
przekonsolidowane
(1.2)

iły

1,75

1,50

1,25

gliny zwięzłe

1,50

1,25

1,10

pozostałe grunty
spoiste

1,25

1,10

1,00

Zaleca się wyznaczać wartość

na podstawie badań.

Jeżeli poprzestaje się na ogólnym rozpoznaniu geologicznym można przyjąć orientacyjne wartości podane w tablicy.

Tablica 7. Wartość współczynnika reologicznego

Część 3 Strona 7

Rodzaj gruntu

Budowle tymczasowe i budowle stałe w początkowym okresie

pracy konstrukcji

Budowle stałe w
dalszym okresie

użytkowania

Stan gruntu

Niezależne od stanu

gruntu

≤ 0

0 < I

≤ 0,25

0,25 < I

≤ 0,5

> 0,5

Iły, gliny zwięzłe

0,50

0,75

0,90

1,0

Gliny

0,70

0,85

0,95

1,0

Pozostałe grunty spoiste

0,85

0,95

1,0

Tablica 8. Wartości współczynnika

Rodzaj gruntu w bezpośrednim sąsiedztwie ściany oporowej

wir, pospółka

0,15

Piasek gruby i średni

0,10

Piasek drobny i pylasty

0,05

Grunty niespoiste przemieszane

0,07

Grunty mało spoiste przemieszane

0,03

Inne grunty spoiste

nie należy stosować

Uwzględnia się rodzaj gruntu w bryle l

⋅

b, w którym:

l - długość rozpatrywanego odcinka ściany oporowej,
h - wysokość ściany,
b = 1,5 m - szerokość strefy aktywnej (zasięg zasypki determinującej parcie spoczynkowe).

Tablica 9. Wartości współczynnika

Metoda zagęszczania zasypki

Grubość warstw

∆h przy łącznej

wysokości zasypu

∆h ≤ 0,1h

∆h > 0,1h

Statyczna (wałowanie - walce, spycharki gąsienicowe)

0,95

1,00

Udarowa - miejscowa (ubijarki ręczne i małe płyty na lekkim sprzęcie
mechanicznym)

1,00

1,05

Udarowa - powierzchniowa (duże płyty na ciężkich pojazdach mechanicznych)

1,05

1,10

Wibracyjna - miejscowa (lekkie walce i zagęszczarki wibracyjne)

0,90

0,95

Wibracyjna - powierzchniowa (ciężkie walce wibracyjne przyczepne, ciężkie
zagęszczarki wibracyjne kroczące itp.)

0,85

0,90

3.6.4.3. Ściana nachylona, naziom nachylony, obciążony równomiernie. Parcie spoczynkowe na ściany odchylone od
pionu pod kątem

β, przy naziomie nachylonym pod kątem ε do poziomu i obciążonym równomiernie q, można

wyznaczać według wzorów jak dla parcia granicznego (wg 3.6.2.3) przyjmując w obliczeniach zastępczą wartość kąta
wewnętrznego gruntu wg wzoru (14).

(14)

w którym

ν - współczynnik Poissona dla gruntu.

W obliczeniach parcia spoczynkowego należy zawsze przyjmować

Część 3 Strona 8

Parcie spoczynkowe gruntów uwarstwionych należy wyznaczać zgodnie z zasadami podanymi w załączniku 1 p. 9.
Parcie spoczynkowe na ściany o załamanym kształcie przekroju poprzecznego należy wyznaczać zgodnie z zasadami
podanymi w załączniku 1 p. 10. Sposób wyznaczania parcia spoczynkowego, wywołanego obciążeniem liniowym w
naziomie, przedstawiono w załączniku 1 p. 3.2.

3.6.5. Parcie pośrednie gruntu
3.6.5.1. Parcie pośrednie i odpór pośredni gruntu. W pośrednim stanie przemieszczania rozróżnia się następujące
przypadki:
- parcie pośrednie gruntu E

(15)

- odpór pośredni gruntu E

(16)

w których:
ρ

- uogólnione przemieszczenie, przy którym powstaje parcie pośrednie (wzór 21),

- uogólnione przemieszczenie, przy którym powstaje odpór pośredni (wzór 21),

- uogólnione przemieszczenie niezbędne do powstawania parcia granicznego (rys. 8),

- uogólnione przemieszczenie niezbędne do powstawania odporu granicznego (rys. 9).

3.6.5.2. Wyznaczanie przemieszczeń uogólnionych. Uogólnione przemieszczenie

ρ zastępuje następujące podstawowe

przemieszczenia ściany oporowej:
- osiadanie krawędzi podstawy s,
- kąt obrotu krawędzi podstawy wywołany różnicą osiadań

(17)

- przesunięcie krawędzi ściany, f.
Zakłada się, że przemieszczenie uogólnione

ρ jest sumą kątów obrotu dolnej i górnej krawędzi ściany oporowej (rys.

7), zgodnie z wzorem

(18)

w którym:
ρ

- kąt obrotu dolnej krawędzi ściany oporowej,

- kąt obrotu górnej krawędzi ściany oporowej.

(19)

, f

- przesunięcia krawędzi ściany wyznaczone na podstawie analizy stanu granicznego użytkowania (pkt. 4 normy i

załącznik Z4).
W przypadku przesunięcia równoległego ściany oporowej przemieszczenie uogólnione

ρ wyznacza się z następującej

zależności:

(20)

Jeżeli ściana oporowa przewyższa naziom gruntu (jak to może mieć miejsce w przypadku odporu gruntu), krawędzie
obrotów A i B, wyznaczające wysokość h, przyjmuje się w skrajnych punktach strefy gruntowej, w której działa odpór
gruntu.
Przemieszczenia uogólnione, przy których powstaje parcie pośrednie lub odpór pośredni, należy wyznaczać na
podstawie wzoru

Część 3 Strona 9

(21)

w którym:
ρ

- przemieszczenie uogólnione ściany po uformowaniu i zagęszczeniu górnej warstwy naziomu lub przemieszczenie

w gruncie naturalnym, wynikające z analizy stanu granicznego użytkowania ściany; przemieszczenia f

i f

ściany

oporowej należy określać przy przyjęciu K

wg wzoru (12); przemieszczenie uogólnione

wyznacza się na podstawie

wzorów (18) ÷ (21), przy uwzględnieniu wszystkich obciążeń działających na naziom w okresie eksploatacji z
pominięciem wpływów zagęszczania zasypki,
ρ

- przemieszczenie uogólnione ściany oporowej w fazie układania i zagęszczania zasypki. Przemieszczenie to

wyznacza się na podstawie wzorów (18) ÷ (21), przyjmując w analizie stanu granicznego użytkowania ściany parcie
spoczynkowe wyznaczone dla K

wg wzoru (13); dla gruntu rodzimego należy przyjmować

= 0.

Rys. 7

3.6.5.3. Uogólnione przemieszczenia graniczne

należy odczytywać odpowiednio z wykresów na rys. 8 i 9.

Rys. 8

Część 3 Strona 10

3.6.5.4. Wyznaczanie parcia pośredniego i odporu pośredniego gruntu. W celu wyznaczenia wypadkowej parcia
pośredniego lub odporu pośredniego gruntu zaleca się wykonanie konstrukcji graficznej (rys. 10) w takiej skali, aby
uzyskać równość odcinków:
- dla parcia pośredniego |

| = (E

- E

- dla odporu pośredniego |

| = (E

- E

Znając przemieszczenie uogólnione

lub

wyznaczone wg wzoru (21), można z wykresu na rys. 10 określić wartość

parcia pośredniego (lub odporu pośredniego) gruntu. Wartość

należy odczytać z wykresów na rys. 8 i 9,

natomiast E

, E

i E

wyznacza się wg zaleceń 3.6.2, 3.6.3 i 3.6.4.

W celu wyznaczenia wypadkowej parcia i odporu pośredniego gruntu dopuszcza się przyjmowanie zastępczego
schematu liniowego (rys. 10 linia 2).

Parcie pośrednie
dla 0 <

≤ 0,5 ρ

(22)

dla 0,5

≤ ρ

(23)

Odpór pośredni
dla 0 <

≤ 0,5 ρ

(24)

dla 0,5

≤ ρ

(25)

Jednostkowe parcie pośrednie i jednostkowy odpór pośredni gruntu można wyznaczać korzystając z wykresu
przedstawionego na rys. 10, wprowadzając zamiast wartości E

, E

i E

wartości e

, e

i e

Część 3 Strona 11

Rys. 10

3.6.6. Wypadkowa parcia i odporu gruntu. Wypadkową parcia i odporu gruntu należy wyznaczać z następujących
zależności:
- dla trójkątnego rozkładu jednostkowego parcia (lub odporu) gruntu (rys. 11a)

(26)

- dla trapezowego rozkładu jednostkowego parcia (lub odporu) gruntu (rys. 11b)

(27)

Rys. 11

Punkt zaczepienia wypadkowej parcia (lub odporu) gruntu należy przyjmować:
- dla trójkątnego rozkładu jednostkowego parcia (lub odporu) gruntu na wysokości

licząc od podstawy muru

odporowego,
- dla trapezowego rozkładu jednostkowego parcia (lub odporu) gruntu na wysokości h

, licząc od podstawy muru

oporowego

(28)

Część 3 Strona 12

3.7. Wartości obliczeniowe parcia lub odporu gruntu. Wartości obliczeniowe jednostkowego parcia lub odporu gruntu
e

należy wyznaczać wg wzoru

(29)

w którym:
γ

- współczynnik obciążenia przyjmowany wg tabl. 10,

- współczynnik obciążenia równy:

1,0 w obliczeniach stanów granicznych gruntu,
1,1 (0,9) w obliczeniach stanów granicznych konstrukcji ściany oporowej,

- wartość charakterystyczna jednostkowego parcia lub odporu gruntu.

Wartości obliczeniowe wypadkowej parcia lub odporu gruntu E

należy wyznaczać wg wzoru

(30)

w którym:
γ

- jak wyżej,

- wartość charakterystyczna wypadkowej parcia lub odporu gruntu.

Tablica 10. Wartość współczynnika obciążenia

Rodzaj parcia

Rodzaj gruntu

Współczynnik obciążenia

Spoczynkowe

Niezależnie od rodzaju gruntu

1,1

Parcie graniczne i pośrednie

rodzimy

niespoisty

1,1

spoisty

1,25

zasypowy

niespoisty

1,2

spoisty

1,35

Odpór graniczny i pośredni

rodzimy

niespoisty

0,9

spoisty

0,8

zasypowy

niespoisty

0,85

spoisty

0,7

Część 3 Strona 13

4. SPRAWDZENIE STANÓW GRANICZNYCH GRUNTU

4.1. Zasady ogólne. Sprawdzenie stanów granicznych gruntu należy przeprowadzać zgodnie z wymaganiami ogólnymi
wg

PN-76/B-03001

PN-81/B-03020

oraz zaleceniami niniejszej normy. Rozróżnia się dwie grupy tych stanów:

- stany graniczne nośności,
- stany graniczne użytkowania.
Przy sprawdzaniu stanu granicznego nośności wartość obliczeniowa działającego obciążenia Q

powinna spełniać

warunek

(31)

w którym:
m

- współczynnik korekcyjny, zależny od rodzaju stanu granicznego i przyjętej metody obliczeń,

- obliczeniowy opór graniczny podłoża gruntowego przeciwdziałający obciążeniu Q

W obliczeniach stanu granicznego nośności wprowadza się częściowe współczynniki bezpieczeństwa, zwiększające w
stosunku do wartości obciążeń i zmniejszające w stosunku do wartości decydujących o wytrzymałości gruntu (ciężaru
objętościowego, kąta tarcia wewnętrznego i spójności). Warunkiem sprawdzenia stanu granicznego użytkowania jest
porównanie obliczeniowych, spodziewanych wartości przemieszczeń i wartości dopuszczalnych. Obliczenia stanu
granicznego użytkowania należy przeprowadzać dla wartości charakterystycznych (normowych) obciążenia i
parametrów geotechnicznych gruntu.
Sprawdzenie stanów granicznych elementów konstrukcyjnych ściany oporowej należy przeprowadzać według zasad
podanych w 5.9.

4.2. Stany graniczne nośności

4.2.1. Stany graniczne nośności podłoża obejmują:
a) nośność podłoża bezpośrednio pod podstawą fundamentu,
b) stateczność całej ściany, uskoku naziomu lub zbocza łącznie ze ścianą oporową.
W obliczeniach stanu granicznego nośności uwzględniać należy wystąpienie najniekorzystniejszych postaci
zniszczenia i kształtów powierzchni poślizgu, możliwych w danych warunkach obciążenia i budowy podłoża
gruntowego.

4.2.2. Zakres obliczeń stanu granicznego nośności podłoża w zależności od rodzaju ściany oporowej i warunków
gruntowych. Obliczenia wszelkich typów ścian oporowych, niezależnie od ich wysokości i obciążeń, powinny zawierać
sprawdzenie nośności podłoża z uwzględnieniem mimośrodu i nachylenia obciążenia oraz budowy podłoża, zgodnie z
4.2.3.
Wymagany zakres obliczeń dotyczących ogólnej stateczności ściany i uskoku naziomu (4.2.6) określa się w
zależności od rodzaju podłoża, wysokości i obciążeń ściany.
Obliczenia uproszczone, obejmujące sprawdzenie zastępczego warunku na obrót (32) względem najbardziej
obciążonej krawędzi podstawy oraz sprawdzenie warunku na przesunięcie (33), można uznać za wystarczające, jeżeli:
a) bezpośrednio pod fundamentem występuje skała lub na głębokości równej co najmniej podwojonej szerokości
podstawy ściany zalega jednolity pokład żwiru lub pospółki zagęszczonej lub gruntu spoistego w stanie zwartym lub
półzwartym, albo cieńsza warstwa wspomnianego gruntu spoczywa na podłożu o wyższej od niego wytrzymałości i
równocześnie wysokość ściany h

(wg rys. 12) nie przekracza 6,0 m,

b) pod fundamentem do głębokości z = 2B zalegają grunty piaszczyste o zagęszczeniu co najmniej średnim lub
spoiste o stanie twardoplastycznym, a równocześnie wysokość ściany h

nie przekracza 3,0 m i obciążenie naziomu

wynosi nie więcej niż 10 kPa.
W pozostałych przypadkach obliczenia stanu granicznego nośności, przeprowadzane oprócz wymienionych
poprzednio obliczeń uproszczonych, powinny obejmować również sprawdzenie stateczności uskoku naziomu lub
zbocza wraz ze ścianą oporową.
W przypadku usytuowania ściany oporowej na zboczu lub w pobliżu zbocza i w przypadku istnienia w podłożu warstw
umożliwiających poślizg części zbocza w stosunku do niżej zalegających pokładów, należy przeprowadzić sprawdzenie
stateczności ściany oporowej łącznie z częścią masywu gruntowego i obiektami sąsiadującymi, według różnych,
możliwych w danych warunkach powierzchni poślizgu.
Jeżeli grunt ze ścianą oporową i pod jej podstawą jest jednorodny lub różnice w charakterystykach warstw nie są zbyt
znaczne, zaleca się przy wykonywaniu obliczeń stosować metody zakładające kołowe linie poślizgu. Jeżeli układ

Część 4 Strona 1

warstw jest bardziej złożony, wskazane jest przeprowadzenie obliczeń przy założeniu innych, możliwych w danych
warunkach kształtów linii poślizgu.

4.2.3. Sprawdzenie nośności podłoża bezpośrednio pod podstawą fundamentu ściany oporowej należy przeprowadzać
zgodnie z zasadami podanymi w

PN-81/B-03020

. Jeżeli ściana oporowa ma pochyloną podstawę lub znajduje się na

zboczu, należy stosować załącznik 2 wzór (Z2-1).
Obliczenia dotyczące stanów granicznych podłoża ścian oporowych posadowionych na palach należy przeprowadzać
zgodnie z PN-82/B-02482.

4.2.4. Sprawdzenie stateczności na obrót. W przypadkach, w których przeprowadza się sprawdzenie stateczności
ś

ciany oporowej ze względu na możliwość obrotu względem krawędzi podstawy fundamentu (4.2.2), powinien być

spełniony warunek

(32)

w którym:
M

- moment wszystkich sił obliczeniowych powodujących obrót ściany,

- moment wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających obrotowi ściany,

= 0,8 - w przypadku obciążenia naziomu q ≥ 10 kPa,

= 0,9 - w pozostałych przypadkach.

4.2.5. Sprawdzenie stateczności na przesunięcie. Sprawdzenie bezpieczeństwa budowli, ze względu na przesunięcie
ze ścięciem poziomym lub ukośnym, przeprowadza się w następujących przypadkach:
- przy wstępnym określaniu wymiarów podstawy fundamentu,
- przy przeprowadzaniu obliczeń uproszczonych (zgodnie z 4.2.2),
- gdy obliczeniowy kąt nachylenia (w stosunku do pionu) wypadkowej ociążenia działającego w podstawie fundamentu
jest większy niż Φ

(r)

Powierzchnię ściętą należy przyjmować następująco:
- dla poziomej podstawy fundamentu - na styku fundamentu i podłoża,
- dla podstawy schodkowej i wyposażonej w ostrogę - w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez spód
najgłębszego stopnia,
- dla budowli posadowionej na podsypce kamiennej - na styku podstawy budowli i podsypki oraz na styku podsypki i
gruntu,
- dla podstawy nachylonej - na styku budowli z podłożem, w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez najniższy
punkt podstawy i w płaszczyźnie, w której ze względu na ukształtowanie zbocza może wystąpić najmniejszy opór.
Należy sprawdzić warunek

(33)

w którym:
Q

- obliczeniowa wartość składowej stycznej (poziomej) obciążenia w płaszczyźnie ścięcia,

= 0,9 - w przypadku obciążenia naziomu q ≥ 10 kPa,

= 0,95 - w pozostałych przypadkach,

- suma rzutów na płaszczyznę ścięcia wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających przesunięciu ściany.

W wartości Q

należy uwzględniać tarcie w płaszczyźnie ścięcia, spójność - jeżeli rozpatruje się ścięcie wewnątrz

gruntu, część spójności (20 ÷ 50%), jeżeli rozpatruje się ścięcie między podstawą fundamentu a gruntem oraz odpór
gruntu znajdującego się przed ścianą oporową. Przy wyznaczaniu wartości odporu należy uwzględnić możliwość
wystąpienia okresowych wykopów (np. w czasie wykonywania robót instalacyjnych) oraz zmniejszenie odporu ze
względu na ograniczenie dopuszczalnych przemieszczeń (wartość pośrednia wg 3.6.5.1). Przy określaniu powierzchni
płaszczyzny ścięcia należy uwzględnić rzeczywistą powierzchnię kontaktu fundamentu z gruntem, szczególnie gdy
wypadkowa obciążeń wychodzi poza rdzeń podstawy fundamentu.

4.2.6. Sprawdzenie ogólnej stateczności ściany oporowej i uskoku naziomu. Obliczenia sprawdzające należy
przeprowadzić zgodnie z zasadami podanymi w 4.1 wg wzoru (31). Sprawdzenie warunku stateczności ogólnej należy
przeprowadzać wariantowo, wprowadzając dla wartości parametrów gruntu w poszczególnych strefach raz
współczynniki obliczeniowe zwiększające, drugi raz - zmniejszające. Dopuszcza się przeprowadzenie obliczeń
uproszczonych, przyjmujących dla parametrów gruntu wartości charakterystyczne (normowe). W obliczeniach należy
uwzględniać: najbardziej niekorzystne zestawienie sił wynikających z obciążenia naziomu, ciężaru konstrukcji i gruntu
oraz ewentualnych obiektów sąsiadujących, wpływ oddziaływania wody gruntowej (wyporu, ciśnienia spływowego), a
także możliwość powstania wykopów osłabiających (np. w czasie robót instalacyjnych).

Część 4 Strona 2

Obliczenia należy przeprowadzać jedną z metod opartych na analizie walcowych, spiralnych lub łamanych linii
poślizgu (np. w przypadku możliwości wystąpienia poślizgów na granicy podłoża skalnego, silnie zwartego lub
wewnątrz warstw skalnych). Wartości współczynników korekcyjnych m, zależne od rodzajów ściany i sposobu
przeprowadzania obliczeń, podano w tabl. 11.

Tablica 11. Współczynniki korekcyjne m przy sprawdzeniu stateczności ogólnej ściany oporowej i uskoku naziomu

Lp.

Rodzaj ściany oporowej

Współczynniki korekcyjne m

Obciążenia i parametry gruntu

obliczeniowe

charakterystyczne

ciany oporowe podtrzymujące uskok naziomu z górnym

poziomem nieobciążonym, w rejonie niezabudowanym

1,0

0,90-0,85

ciany oporowe podtrzymujące zbocze nieobciążone w rejonie

niezabudowanym

0,95

0,85-0,80

ciany oporowe podtrzymujące uskok naziomu z górnym

poziomem nieobciążonym lub zbocze w sąsiedztwie zabudowy

0,90

0,80-0,75

ciany podtrzymujące zbocze zabudowane lub uskok naziomu

obciążony drogą albo linią kolejową w bezpośrednim
sąsiedztwie zabudowy

0,85

0,75-0,70

ciany podtrzymujące uskok naziomu z trasą ciężkich

dźwigów w górnym poziomie

0,80

0,70-0,60

Większe wartości współczynników m, podane w tabl. 11 dla obciążeń parametrów charakterystycznych, należy
przyjmować w przypadku szczegółowego rozpoznania warunków geotechnicznych, przeanalizowania wielu kołowych
lub spiralnych linii poślizgu, uwzględnienia kilku możliwych postaci ścięcia, charakterystycznych wariantów obciążeń i
możliwych zmian parametrów gruntu.
Mniejsze wartości współczynników m należy przyjmować w przypadku obliczeń uproszczonych, ograniczonych do
obciążeń i powierzchni poślizgu najbardziej charakterystycznych w rozpatrywanych warunkach.
W obliczeniach dotyczących sprawdzania możliwości wystąpienia osuwiska zbocza łącznie ze ścianą oporową,
wymagany współczynnik korekcyjny m powinien być dobrany indywidualnie, przy czym jego wartość nie może być
większa niż 1,0 w przypadku wprowadzenia wartości obliczeniowych i 0,95 w przypadku wprowadzenia wartości
charakterystycznych. Przy sprawdzeniu stateczności ogólnej zaleca się stosowanie metod i wzorów przedstawionych
w załączniku 3.

4.3. Stany graniczne użytkowania ściany oporowej

4.3.1. Stany graniczne użytkowania obejmują:
a) osiadanie całkowite ściany oporowej,
b) różnicę osiadań wywołującą przechylenie ściany oporowej jako całości lub jej części wydzielonej dylatacjami,
c) przemieszczenie poziome ściany oporowej.

4.3.2. Zakres obliczeń stanu granicznego użytkowania. Obliczenia osiadań i przemieszczeń należy wykonywać dla
wszystkich ścian oporowych, z wyjątkiem przypadków gdy:
a) w poziomie posadowienia występują grunty skaliste,
b) w podłożu do głębokości równej 3-krotnej szerokości podstawy fundamentu występują żwiry, pospółki, piaski grubo-
i średnioziarniste zagęszczone lub grunty spoiste w stanie zwartym i równocześnie projekt nie wymaga wyznaczenia
parcia i odporu gruntu w pośrednim stanie przemieszczania (3.6.1),
c) w podłożu do głębokości równej 3-krotnej szerokości podstawy fundamentu występują grunty niespoiste, z
wyjątkiem piasków drobnych i pylastych w stanie luźnym oraz grunty spoiste w stanie półzwartym i
twardoplastycznym, a ponadto:
- wysokość całkowita ściany h

nie przekracza 6,0 m,

- obciążenie naziomu nie przekracza 10 kPa,
- nie stawia się specjalnych wymagań dotyczących ograniczenia przemieszczeń ze względu na warunki eksploatacji
samego obiektu lub obiektów towarzyszących.

Część 4 Strona 3

4.3.3. Zasady obliczeń stanu granicznego użytkowania. Obliczenie osiadań całkowitych należy przeprowadzać wg

PN-81/B-03020

Przechylenie fundamentu można wyznaczyć na podstawie rozwiązań dotyczących stanu naprężenia pod podstawą
fundamentu obciążonego mimośrodowo, z pominięciem wpływu składowej poziomej obciążenia. Przy wyznaczaniu
stanu naprężenia w podłożu, w przypadku sprawdzania przechylenia fundamentu i nierównomiernego osiadania,
zaleca się stosowanie wzorów i tablicy zamieszczonych w załączniku 4.

Rys. 12

Obliczone wartości osiadań i przemieszczeń (rys. 12) nie powinny być większe niż odpowiednie wartości
dopuszczalne, przyjęte w projekcie ze względu na warunki użytkowe, konstrukcyjne lub estetyczne. Jeżeli w projekcie
nie przewiduje się specjalnych warunków ograniczających osiadanie lub przemieszczenie ściany, jako dopuszczalne
można przyjmować wartości podane w tabl. 12.

Tablica 12. Dopuszczalne wartości osiadań i przemieszczeń

Część 4 Strona 4

Lp.

Rodzaj osiadania lub przemieszczenia

Dopuszczalne wartości

osiadań i przemieszczeń

Osiadanie średnie s

nie większe niż

100 mm

Stosunek różnicy osiadań dwóch punktów położonych wzdłuż ściany do odległości tych
punktów

, nie większy niż:

a) dla ścian masywnych
b) dla ścian żelbetowych monolitycznych
c) dla ścian żelbetowych prefabrykowanych

0,002
0,002
0,003

Stosunek różnicy osiadań punktów w przekroju poprzecznym ściany do szerokości stopy
fundamentowej

, nie większy niż

0,006

Przemieszczenie względne korony ściany wywołane nierównomiernym osiadaniem
gruntów w kierunku poprzecznym ściany

, nie większe niż

0,006

Ugięcie względne korony ściany wywołane odkształceniem elementów konstrukcyjnych w
kierunku poprzecznym ściany

, nie większe niż

0,004

Ugięcie względne elementów żelbetowych

nie większe niż

0,01

Sumaryczne przemieszczenie korony ściany w kierunku poprzecznym ściany
f = (f

), nie większe niż

0,015 h

∆s - różnica osiadań dwóch punktów fundamentu,
l

- odległość między dwoma punktami, w których wyznacza się osiadanie,

- szerokość podstawy fundamentu ściany oporowej,

- całkowita wysokość ściany (od spodu stopy fundamentowej do korony ściany),

, f

- poprzeczne poziome przemieszczenie korony ściany (rys. 12),

- wysięg elementu wspornikowego lub połowa rozpiętości elementu podpartego na dwóch końcach.

Część 4 Strona 5

5. WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE I SPRAWDZENIE STANÓW GRANICZNYCH

5.1. Grubości elementów ścian oporowych oraz otulenia zbrojenia. Jeżeli wysokość masywnej ściany (h

) jest większa

niż 1,5 m, to minimalna jej grubość w koronie powinna wynosić:
- dla ścian murowanych - 500 mm,
- dla ścian betonowych - 300 mm.
Jeżeli wysokość masywnej ściany (h

) jest równa lub mniejsza niż 1,5 m, to minimalna jej grubość w koronie powinna

wynosić:
- dla ścian murowanych - 250 mm,
- dla ścian betonowych - 150 mm.
Pochylenie ścian masywnych w stronę nasypu należy dostosować do wartości parcia gruntu lub materiału
zasypowego i rodzaju materiału przewidywanego do wykonania ściany.
Pochylenie tylnej powierzchni ściany zaleca się projektować w granicach a : h = 1 : 4 do 1 : 12.
Minimalna grubość elementów żelbetowych powinna wynosić:
- dla płyty ściennej - 120 mm,
- dla płyty fundamentowej - 200 mm.
Minimalna grubość otulenia zbrojenia głównego od strony gruntu lub materiału zasypowego powinna wynosić:
- dla płyty ściennej prefabrykowanej - 30 mm,
- dla płyty ściennej monolitycznej obciążonej suchym gruntem lub materiałem zasypowym nie zawierającym
czynników agresywnych - 30 mm,
- dla płyty ściennej w pozostałych przypadkach - 50 mm,
- w płycie fundamentowej, jeżeli pod fundamentem projektowana jest warstwa wyrównawcza z betonu grubości
minimum 100 mm - 50 mm.

5.2. Zabezpieczenie korony ścian oporowych. Korona ścian oporowych powinna być zabezpieczona od góry przed
oddziaływaniem korozyjnym czynników atmosferycznych, np. przez wykonanie tzw. czapki z klinkieru, kamienia,
betonu lub żelbetu. Pokrycie (czapka) powinna być wykonana ze spadkiem około 5% w kierunku zewnętrznej
powierzchni ściany oporowej oraz powinna mieć kapinos.
W uzasadnionych przypadkach zabezpieczenie korony ściany oporowej można wykonać z betonu klasy nie niższej niż
B15. Grubość tej warstwy betonu nie powinna być mniejsza niż 200 mm.

5.3. Zagłębienie ścian oporowych w gruncie powinno wynosić nie mniej niż:
a) 0,50 m w gruntach niewysadzinowych (nie dotyczy konstrukcji wodnych),
b) głębokość przemarzania, którą należy ustalać zgodnie z

PN-81/B-03020

p. 2.2.2 dotyczy gruntów wysadzinowych,

c) D

min

przyjmowane w obliczeniach oporu granicznego podłoża gruntowego.

Przy określaniu zagłębienia ściany oporowej należy uwzględnić możliwość wykonywania wykopów instalacyjnych w
pobliżu ściany oporowej.
Zagłębienie ścian oporowych wspornikowych i kotwionych należy określać z warunków statycznych. Dla ścian
oporowych posadowionych na palach obowiązują zalecenia wg

PN-83/B-02482

5.4. Posadowienie ścian oporowych. Przy wykonywaniu wykopu fundamentowego należy pozostawić niewybraną
warstwę gruntu o grubości 200 mm. Grunt ten należy usunąć ręcznie i podłoże pod fundament niezwłocznie przykryć
co najmniej 100 mm warstwą betonu o zawartości cementu minimum 200 kg/m

Jeżeli pod fundamentem na długości ściany oporowej występuje podłoże o różnej nośności, szerokość płyty
fundamentowej powinna być dostosowana do nośności gruntu.
W przypadku konieczności dostosowania podstawy fundamentu do konfiguracji terenu, można ją wykonać w spadku
podłużnym do 20% lub kształtować fundament w formie stopni.
W przypadku niekorzystnych warunków gruntowych dopuszcza się posadowienie ściany oporowej na palach lub w
inny sposób uzasadniony technicznie i ekonomicznie.

5.5. Przerwy dylatacyjne i robocze

5.5.1. Odległości między przerwami dylatacyjnymi, ze względu na wpływy termiczno-skurczowe, nie powinny
przekraczać wartości podanych w tabl. 13. W ścianych, w których przemieszczenie poziome jest utrudnione, rozstaw
przerw należy przyjmować mniejszy od maksymalnego (np. w ścianach załamanych w rzucie odległości od narożnika
do przerwy dylatacyjnej nie powinna przekraczać połowy rozstawu maksymalnego podanego w tabl. 13). Jeżeli
rozstaw przerw będzie przyjmowany jak dla ścian żelbetowych, to zbrojenie poziome płyty ściennej, usytuowanej przy

powierzchniach narażonych na wpływy atmosferyczne, nie powinno być dla stali A-0 mniejsze niż:
- µ

= 0,15% dla ścian o grubości mniejszej niż 500 mm,

- F

= 7,5 cm

/m dla ścian o grubości większej niż 500 mm.

W ścianach oporowych nie spełniających tego warunku, rozstaw przerw dylatacyjnych należy projektować jak dla
ś

cian betonowych.

Tablica 13. Rozstaw przerw dylatacyjnych

Rodzaj materiału użytego do wykonania

ciany oporowej

Maksymalne odstępy pomiędzy przerwami

dylatacyjnymi w ścianie oporowej, m

ciany oporowe z kamienia

a) na zaprawie cementowo-wapiennej
b) na zaprawie cementowej

40
30

ciany z cegły ceramicznej

a) na zaprawie cementowo-wapiennej
b) na zaprawie cementowej

30
15

ciany z betonu

a) nasłonecznione
b) nienasłonecznione

ciany żelbetowe

a) nasłonecznione
b) nienasłonecznione

15
20

5.5.2. Odległości między przerwami dylatacyjnymi ze względu na osiadanie i wychylenia ścian należy projektować
uwzględniając miejsca zmiany nośności gruntu, obciążeń ściany oporowej lub zmian jej wysokości.

5.5.3. Kształtowanie przerw dylatacyjnych. Przerwa dylatacyjna o szerokości od 10 do 20 mm powinna przecinać
ś

cianę oporową od korony do spodu fundamentu. W płytach betonowych lub żelbetowych wzdłuż przerwy dylatacyjnej,

od strony zewnętrznej, należy wykonać sfazowanie trapezowe lub trójkątne jak na rys. 13a. Przerwy mogą być
wykonane jako płaskie (rys. 13a), płaskie z poziomymi dyblami (rys. 13b) lub zazębione (rys. 13c). Przerwy z dyblami
lub zazębione należy projektować, jeżeli konieczne jest uniemożliwienie wzajemnych przesunięć ścian w miejscu
przerwy dylatacyjnej.

Rys. 13

5.5.4. Poziome przerwy robocze w ścianach betonowych i żelbetowych powinny przebiegać na całej długości elementu
i powinny być wykonane w sposób pokazany na rys. 14 (rys. 14a - pomiędzy płytą fundamentową i płytą ścienną, rys.
14b - w ścianie betonowej). Pozioma przerwa robocza w płycie ściennej powinna być wykonana w miejscu poziomego
styku zewnętrznego deskowania, w sposób pokazany na rys. 14b. W przerwie roboczej należy przewidzieć pionowe

Część 5 Strona 2

pręty łączące, usytuowane od strony krawędzi mniej ściskanej, w ilości nie mniejszej niż F

a min

Rys. 14

5.6. Izolacje przeciwwilgotnościowe należy stosować na powierzchni ściany oporowej od strony gruntu lub materiału
zasypowego. Warstwę izolacyjną należy stosować niezależnie od rodzaju zaprojektowanego odwodnienia. Izolacji
można nie wykonywać tylko w wyjątkowych przypadkach przy zastosowaniu betonu klasy nie niższej niż B15,
występowaniu materiału zasypowego nieagresywnego lub o słabym stopniu agresywności (wg

PN-80/B-01800

), z

gruntów przepuszczalnych oraz przy dobrym odwodnieniu ściany. Izolację należy stosować zarówno na powierzchni
ś

ciany, jak i na elementach odciążających (np. wsporniki, płyty odciążające). Minimalny spadek warstwy izolacyjnej na

tego rodzaju elementach powinien wynosić 5% w kierunku gruntu. Również górna powierzchnia fundamentu powinna
mieć spadek minimum 5%.
Najprostszym typem izolacji jest dwu- lub trzykrotne nakładanie roztworów asfaltowych na powierzchnię ściany. W
przypadku materiału lub gruntu zasypowego o silnym stopniu agresywności oraz w innych przypadkach
uzasadnionych technicznie i ekonomicznie, należy projektować izolację z rolowych materiałów bitumicznych, z juty lub
folii z tworzyw sztucznych. Warstwa izolacji powinna być chroniona od uszkodzeń mechanicznych, Uszczelnienie
przerw dylatacyjnych jest niezbędne, jeżeli istnieje potrzeba zabezpieczenia ściany oporowej przed przeciekaniem
wody gruntowej i wypłukiwaniem gruntu spoza ściany oporowej.
W zależności od wymaganego stopnia uszczelnienie przerw można zaprojektować:
- wypełnienie kitem sfazowania wzdłuż przerwy dylatacyjnej (niski stopień zabezpieczenia),
- zastosowanie elestycznej listwy w przerwie dylatacyjnej (wyższy stopień zabezpieczenia),
- zabetonowanie plastykowej wkładki (taśmy) uszczelniającej w osi dylatowanych elementów o szerokości min
200 mm przy przerwie płaskiej i minimum 300 mm przy przerwie zazębionej (najwyższy stopień zabezpieczenia).

5.7. Materiał zasypowy zaleca się stosować z gruntów mineralnych, rodzimych, niespoistych, o dobrych
właściwościach drenujących, nieagresywnych lub o słabym stopniu agresywności (wg

PN-80/B-01800

). Dopuszcza się

wykorzystanie miejscowych gruntów spoistych i przemysłowych materiałów odpadowych (popioły, żużle itp.) pod
warunkiem właściwego ich ułożenia, zagęszczenia i odwodnienia. Nie należy stosować gruntów spoistych w stanie
miękkoplastycznym. Kontrola zagęszczenia zasypu jest wymagana, gdy za ścianą oporową przewiduje się wykonanie
innych konstrukcji podatnych na osiadanie lub zapadanie gruntu oraz dla ścian oporowych z gruntu zbrojonego.
Wykonawstwo zasypu należy prowadzić zgodnie z

PN-68/B-06050

5.8. Odwodnienie w rejonie ściany oporowej

5.8.1. Odwodnienie w czasie wykonywania ściany oporowej. Odwodnienie tymczasowe należy zaprojektować w ten
sposób, żeby nastąpiło prawidłowe odprowadzenie wód powierzchniowych i gruntowych bez pogarszania stanu gruntu
przyjętego w obliczeniach statycznych ściany oporowej. Jako odwodnienie powierzchniowe zaleca się stosowanie
rowów opaskowych lub ciągów drenarskich. Przy pompowaniu wody z wykopu należy sprawdzić, czy ciśnienie
spływowe nie naruszy stateczności skarpy i dna wykopu.

5.8.2. Odwodnienie stałe. System odwodnienia powierzchniowego powinien zabezpieczać przed powstawaniem
obszarów bezodpływowych. Dla odwodnienia powierzchniowego zaleca się stosowanie spadków powierzchni terenu,
nawierzchni szczelnych, rowków i kanalików odprowadzających wodę oraz zbieraczy mułu. Jeżeli nie stosuje się
nawierzchni szczelnej, spadek powierzchni terenu powyżej ściany oporowej powinien wynosić co najmniej 1%, a w
pasie o szerokości 1,5 m przylegającym do ściany co najmniej 3%. System odwodnienia zasypu powinien
zabezpieczać przed wpływem niekorzystnego parcia wód gruntowych, powstawaniem w gruncie nadmiernego ciśnienia
wody w porach gruntu, nadmiernym parciem na ścianę oporową wywieranym przez soczewki zamarzające wody
gruntowej lub ciśnieniem pęcznienia gruntu. Do odwodnienia zasypu zaleca się stosowanie warstw filtracyjnych,
ciągów rurek drenarskich lub włókniny, otworów odpływowych przechodzących przez ścianę oporową oraz warstw

Część 5 Strona 3

nieprzepuszczalnych.
a) Warstwy filtracyjne. Zaleca się wykonywanie warstw filtracyjnych z pospółki, tłucznia, żwiru, piasku grubego i
ś

rednioziarnistego. Dla zabezpieczenia przed przemieszczaniem się cząstek gruntu z zasypu (zs) do otworów

odpływowych lub rurek drenarskich, grunt wchodzący w skład warstwy filtracyjnej (wf) powinien spełniać następujące
warunki:

w którym d

, d

- średnice cząstek, dla których odpowiednio 15 i 50% próbki przechodzi przez sito o wymiarze oczek

odpowiadającym danej średnicy.
Zaleca się przyjmować grubość warstwy filtracyjnej w zależności od współczynnika filtracji zasypu:
- dla zasypu z piasku o średnio i gruboziarnistego przy k = 10

-5

m/s - 0,3 m,

- dla zasypu z piasku drobnoziarnistego i pylastego przy k = 10

-6

m/s - 0,5 m,

- dla zasypu z pyłów, glin i iłów przy k = 10

-7

m/s - 1,0 m.

Przykłady najczęściej stosowanych warstw filtracyjnych przedstawiono na rys. 15.
Warstwę filtracyjną pionową (rys. 15a) zaleca się stosować w przypadku zasypów z gruntów piaszczystych, warstwę
ukośną (rys. 15b) - w celu eliminacji nadmiernego ciśnienia spływowego wody lub nadmiernego ciśnienia wody w
porach w słabo zagęszczonym zasypie, natomiast jednocześnie warstwę pionową i poziomą (lub ukośną) należy
stosować w celu przyspieszenia konsolidacji zasypu z gruntu spoistego (rys. 15c i d).
W uzasadnionych ekonomicznie przypadkach zamiast warstwy filtracyjnej można stosować:
- cały zasyp z gruntu niespoistego spełniającego warunki jak dla warstwy filtracyjnej,
- włókninę,
- warstwę z betonu jamistego o grubości od 300 do 500 mm,
- warstwę z kamienia filtracyjnego (np. pumeks) o grubości od 50 do 150 mm.

Rys. 15

b) Rurki drenarskie. Ciągi rurek drenarskich należy stosować w przypadku, gdy ze względów estetycznych lub
technicznych nie wskazane jest wykonywanie zbyt gęstej siatki otworów odpływowych przechodzących przez ścianę
oporową. Projekt ściany oporowej powinien zawierać również projekt drenażu.
c) Otwory odpływowe można stosować wszędzie tam, gdzie nie mają one wpływu na wygląd estetyczny ściany. Zaleca
się stosować otwory odpływowe o minimalnej średnicy 100 mm, w rozstawach w części dolnej ściany od 1,5 do 2,0 m
(w przypadku gdy nie stosuje się ciągów drenarskich). Od strony gruntu otwory odpływowe należy zabezpieczać filtrem
odwrotnym przed wymywaniem drobnych cząstek z gruntu zasypowego.
d) Uszczelnienie należy stosować w celu zabezpieczenia warstwy gruntu pylastego, na której posadowiono ścianę
oporową, przed dopływem wód gruntowych lub infiltracyjnych w czasie nawałnicowych opadów deszczu (rys. 15c i d).

5.9. Sprawdzenie stanów granicznych konstrukcji

Część 5 Strona 4

5.9.1. Ściany oporowe masywne. Przekroje ścian oporowych masywnych murowanych lub betonowych powinny być
wymiarowane w taki sposób, aby w poszczególnych poziomych przekrojach ścian nie wystąpiły naprężenia
rozciągające. Jeżeli nie można uniknąć występowania naprężeń rozciągających, należy projektować ścianę oporową
jako konstrukcję zespoloną ceglano-żelbetową lub żelbetową. Wymiarowanie ścian oporowych masywnych należy
przeprowadzić:
a) dla ścian oporowych z kamienia - wg PN-87/B-03003,
b) dla ścian oporowych z cegły - wg

PN-87/B-03002

c) dla ścian oporowych zespolonych ceglano-żelbetowych - wg

PN-89/B-03340

d) dla ścian oporowych betonowych - wg

PN-84/B-03264

5.9.2. Ściany oporowe masywne ze wspornikowymi płytami odciążającymi. Przekroje ścian należy wymiarować wg
5.9.1 przyjmując parcie gruntu wg załącznika 1 p. 5. W płytach odciążających obowiązuje sprawdzenie stanu
granicznego rozwarcia rys.

5.9.3. Ściany oporowe kątowo-płytowe. Płytę ścienną należy obliczać jako wspornik utwierdzony w płycie
fundamentowej. Płytę fundamentową należy obliczać jako wspornik utwierdzony w płycie pionowej. W ścianach o
h

> 3 m należy w miejscu połączenia płyty ściennej z płytą fundamentową zastosować od strony gruntu lub materiału

zasypowego skos o boku około 200 mm. Jeżeli w ścianie występuje lokalna zmiana schematu statycznego (np. ściana
załamana w rzucie), należy w tych miejscach zaprojektować odpowiednie zbrojenie. Wymiarowanie płyt należy
przeprowadzać wg

PN-84/B-03264

. W płytach ściennych obowiązuje sprawdzanie stanu granicznego rozwarcia rys.

5.9.4. Ściany oporowe kątowe płytowo-żebrowe. Płyty ścienne można obliczać jako dwukierunkowo zbrojone oparte na
ż

ebrach i płycie fundamentowej lub jako płyty jednokierunkowe zbrojone, wieloprzęsłowe, o rozpiętości równej

rozstawowi żeber. W płytach ściennych obliczanych jako jednokierunkowo zbrojone, jeżeli nie są one oddylatowane od
płyt fundamentowych, należy zaprojektować odpowiednie zbrojenie pionowe przejmujące momenty zginające w
płaszczyźnie pionowej. Płyty fundamentowe należy obliczać podobnie jak płyty ścienne. Żebra ścian oporowych
płytowo-żebrowych należy obliczać jako elementy wspornikowe zamocowane w płycie fundamentowej. Strzemiona
poziome należy obliczać na oderwanie płyty ściennej, a strzemiona pionowe na odrywanie płyty fundamentowej.
Wymiarowanie elementów ścian oporowych płytowo-żebrowych należy przeprowadzać wg

PN-84/B-03264

. W płytach

ciennych i żebrach obowiązuje sprawdzenie stanu granicznego rozwarcia rys.

KONIEC

Część 5 Strona 5

ZAŁĄCZNIK 1

PARCIE I ODPÓR W SZCZEGÓLNYCH PRZYPADKACH

1. Wpływ spójności gruntu na parcie graniczne. Można przyjąć, że błąd powstały na skutek niespełnienia w gruntach
spoistych wszystkich założeń Coulomba ma nieznaczny wpływ na uzyskane wyniki.
a) Ściana pionowa, naziom poziomy obciążony równomiernie, δ

(n)

= 0 (rys. Z1-1a). Jednostkowe parcie graniczne

należy wyznaczać wg wzoru

(Z1-1)

w którym:
γ

(n)

- wartość charakterystyczna ciężaru objętościowego gruntu,

(n)

- wartość charakterystyczna spójności gruntu,

- wysokość zastępcza wg wzoru (4),

- współczynnik parcia granicznego wg wzoru (3).

Wysokość zastępczą uwzględniającą wpływ spójności gruntu należy wyznaczać wg wzoru

(Z1-2)

Rys. Z1-1

b) Ściana nachylona, naziom nachylony obciążony równomiernie, δ

(n)

≠ 0 (rys. Z1-1b). Jednostkowe parcie

graniczne należy wyznaczyć z następujących wzorów:
- wypadkowe obciążenia naziomu q

z naprężenia izotropowego σ

= c

(n)

⋅⋅⋅⋅ ctg Φ

(n)

i obciążenia równomiernie

rozłożonego - q

, przy założeniu α

= ε

(Z1-3)

Część 6 Strona 1

(Z1-4)

- wysokość zastępcza:

(Z1-5)

- jednostkowe parcie gruntu bez uwzględnienia naprężenia izotropowego σ

(Z1-6)

- składowa normalna jednostkowego parcia granicznego gruntu

(Z1-7)

- składowa styczna jednostkowego parcia granicznego gruntu

(Z1-8)

- wypadkowa jednostkowego parcia granicznego gruntu spoistego

(Z1-9)

We wzorach tych:
K

- współczynnik parcia granicznego wg wzoru (5),

(n)

- kąt tarcia gruntu o ścianę wg 2.3,

- kąt odchylenia wypadkowego obciążenia naziomu od normalnej do naziomu (wzór Z1-3).

2. Wpływ spójności gruntu na odpór graniczny. Można przyjąć, że błąd powstały na skutek niespełnienia w gruntach
spoistych wszystkich warunków Coulomba jest redukowany za pomocą współczynnika korekcyjnego η.
a) Ściana pionowa, naziom poziomy obciążony równomiernie, δ

(n)

= 0 (rys. Z1-2a)

(Z1-10)

w którym:
η - współczynnik korekcyjny uwzględniający błąd jaki popełnia się zakładając płaską powierzchnię odłamu (tabl. 4),
c

(n)

- wartość charakterystyczna spójności gruntu,

- współczynnik odporu granicznego wyznaczony wg wzoru (8),

- wysokość zastępcza wyznaczona wg wzoru (4),

- wysokość zastępcza uwzględniająca wpływ spójności gruntu wyznaczona wg wzoru

(Z1-11)

Część 6 Strona 2

Rys. Z1-2

b) Ściana nachylona, naziom nachylony obciążony równomiernie, δ

(n)

≠ 0 (rys. Z1-2b). Jednostkowy odpór graniczny

można wyznaczyć ze wzorów:
- wypadkowe obciążenie naziomu q

z naprężenia izotropowego H = c

(n)

⋅⋅⋅⋅ ctg Φ

(n)

i obciążenia równomiernie

rozłożonego q

, przy założeniu α

= ε

(Z1-12)

(Z1-13)

- wysokość zastępcza

(Z1-14)

- jednostkowy odpór graniczny gruntu bez uwzględnienia naprężenia izotropowego σ

(Z1-15)

- składowa normalna jednostkowego odporu granicznego gruntu

(Z1-16)

Część 6 Strona 3

- składowa styczna jednostkowego odporu granicznego gruntu

(Z1-17)

- wypadkowa jednostkowego odporu granicznego gruntu

(Z1-18)

We wzorach tych:
K

- współczynnik odporu granicznego wg wzoru (9),

(n)

- kąt tarcia gruntu o ścianę wg 2.3,

- kąt odchylenia wypadkowego obciążenia naziomu od normalnej do naziomu (wzór Z1-12).

3. Parcie wywołane obciążeniem liniowym działającym w naziomie
a) Parcie graniczne

Rys. Z1-3

Wypadkową dodatkowego parcia granicznego wywołanego obciążeniem liniowym należy wyznaczyć wg wzoru

(Z1-19)

w którym

(Z1-20)

Jednostkowe parcie granicznie należy wyznaczyć wg wzorów:

(Z1-21)

w których:

(Z1-22)

Część 6 Strona 4

(Z1-23)

(Z1-24)

- współczynnik parcia wg wzoru (3) dla β = ε = 0.

b) Parcie pośrednie (sprężyste)

Rys. Z1-4

Jednostkowe parcie pośrednie (sprężyste) wywołane obciążeniem liniowym należy wyznaczyć wg wzorów:

dla

(Z1-25)

dla

(Z1-26)

Wypadkowa parcia pośredniego, wywołanego obciążeniem liniowym, jest równoważna polu powierzchni wykresu
jednostkowego parcia na wysokości ściany.

4. Parcie gruntów poniżej zwierciadła wody gruntowej. W przypadku występowania ustabilizowanego zwierciadła wody
gruntowej za ścianą oporową należy w obliczeniach parcia uwzględnić, oprócz parcia gruntu, również parcie
hydrostatyczne wody gruntowej (rys. Z1-5).
Parcie gruntu nawodnionego należy wyznaczać uwzględniając naprężenia efektywne i efektywne wartości Φ' i c'. W
przypadku gruntów wrażliwych na przemarzanie należy stosować systemy odwodnienia uniemożliwiające zbieranie się
wody za ścianą.

Część 6 Strona 5

Rys. Z1-5

Przy posadowieniu ściany oporowej na warstwie nieprzepuszczalnej gruntu należy dodatkowo uwzględnić parcie wody
w czasie ulewnych deszczów, w zależności od przyjętego sposobu odwodnienia.

5. Parcie gruntu na ściany oporowe ze wspornikiem lub płytą odciążającą. Przy sprawdzaniu stanów granicznych
gruntu i konstrukcji ścian oporowych ze wspornikiem lub płytą odciążającą należy w obliczeniach parcia gruntu
uwzględnić efekt przesłaniania (rys. Z1-6).

Rys. Z1-6

6. Parcie gruntu w przypadku sprawdzania stanów granicznych gruntu dla kątowych ścian oporowych Przy
sprawdzaniu stanów granicznych gruntu dla kątowych ścian oporowych, dla pionowej ściany, poziomego naziomu i
kąta tarcia gruntu o ścianę δ

(n)

= 0, dopuszcza się założenie, że parcie działa na pionową płaszczyznę (A-A)

przeprowadzoną przez krawędź odsadki od strony gruntu (rys. Z1-7).

Rys. Z1-7

Schemat na rys. Z1-7 można również przyjmować dla ścian oporowych nieznacznie odchylonych od pionu (|β| ≤ 10°) i
przy niewielkim nachyleniu naziomu (|ε| ≤ 10°).
W pozostałych przypadkach zaleca się przyjęcie sztywnego klina za ścianą oporową i obliczenie parcia wg schematów
przedstawionych na rys. Z1-8.

Część 6 Strona 6

Rys. Z1-8

Przy sprawdzaniu stanów granicznych konstrukcji ściany oporowej należy przyjmować parcie na całej wysokości
ś

ciany (rys. 4). Przy wyznaczaniu momentów i sił poprzecznych można pominąć składową styczną parcia.

7. Parcie gruntu na obudowy wykopów. W obliczeniach parcia gruntu na obudowy wykopów należy uwzględnić
zmieniony rozkład jednostkowego parcia spowodowany odkształceniem i przemieszczeniem ściany. Dopuszcza się
przyjmowanie zmienionego rozkładu parcia wg zasad podanych na rys. Z1-9. Składową poziomą jednostkowego
parcia granicznego gruntu e

należy wyznaczać jak wartość e

wg 3.6.2.2 lub załącznika 1 p. 1a) (dla z = h).

Część 6 Strona 7

Rys. Z1-9

W przypadku gruntów spoistych w stanie miękkoplastycznym, zaleca się przyjmować trójkątny rozkład jednostkowego
parcia gruntu. Jeżeli za odbudową wykopu występuje stałe zwierciadło wody gruntowej, hydrostatyczne parcie wody
nie podlega zmianom podanym na rys. Z1-9.

8. Parcie silosowe gruntu. Parcie silosowe należy uwzględniać w przypadku ścian oporowych typu kaszycowego lub
skrzyniowego. Parcie to jest wywierane przez zasyp wypełniający kaszyce lub skrzynie. Parcie silosowe występuje
także przy innych typach ścian oporowych, gdy blisko za nimi znajduje się ściana skalna. Maksymalną wartość
jednostkowego parcia silosowego można wyznaczyć wg wzoru

(Z1-27)

w którym:
h

- głębokość, na której występuje efekt silosowy; wyznacza się ją w zależności od średniej szerokości zasypu za

cianą oporową b

(rys. Z1-10),

- współczynnik parcia (granicznego, pośredniego lub spoczynkowego).

Część 6 Strona 8

Rys. Z1-10

9. Parcie i odpór qruntów uwarstwionych. Parcie i odpór gruntów we wszystkich stanach przemieszczenia, w danej
warstwie gruntu należy wyznaczać wg zaleceń 3.6.2, 3.6.3, 3.6.4 i 3.6.5 oraz załącznika 1, p. 1 i 2, przyjmując zamiast
q

zastępcze obciążenie naziomu dla danej warstwy (rys. Z1-11):

(Z2-28)

Wypadkowe parcia (lub odporu) w poszczególnych warstwach wyznacza się zgodnie z zasadami podanymi w 3.6.6. W
przypadku różnych nachyleń wypadkowych w poszczególnych warstwach można wyznaczyć ogólną wypadkową parcia
(lub odporu) i jej położenie, za pomocą metody graficznej.

Rys. Z1-11

10. Parcie i odpór gruntu na ścianę o załamanym kształcie. Jednostkowe parcie i odpór gruntu we wszystkich stanach
przemieszczenia, w przypadku ściany o załamanym kształcie należy wyznaczać zgodnie z zaleceniami niniejszego
załącznika p. 9, dzieląc ośrodek gruntowy na warstwy odpowiadające poszczególnym odcinkom ściany załamanej
(rys. Z1-12).

Część 6 Strona 9

Rys. Z1-12

11. Parcie i odpór gruntu w przypadku złożonego kształtu naziomu i zróżnicowanych obciążeń w obrębie klina odłamu
(rys. Z1-13).

Rys. Z1-13

W przypadku występowania złożonego kształtu naziomu i zróżnicowanych obciążeń zaleca się przeprowadzenie
obliczeń wg założeń Coulomba dla różnych nachyleń płaszczyzny odłamu Θ i przyjęcie zasady maksymalizacji parcia i
minimalizacji odporu. W przypadku odporu gruntu należy w obliczeniach stosować współczynnik korekcyjny η wg tabl.
4.

12. Zmiana rozkładu jednostkowego odporu gruntu. Zaleca się przyjmowanie rozkładu jednostkowego odporu gruntu i
położenia wypadkowej odporu, w zależności od schematu przemieszczenia ściany oporowej. Zmienny rozkład
jednostkowy odporu granicznego gruntu można przyjmować wg rys. Z1-14.
Zmiany rozkładu jednostkowego odporu pośredniego gruntu można przyjmować zgodnie z zaleceniami podanymi na
rys. Z1-15.
Jeżeli za ścianą oporową występuje stałe zwierciadło wody gruntowej, hydrostatyczne parcie wody nie podlega
zmianom podanym na rys. Z1-14 i Z1-15.

Część 6 Strona 10

Rys. Z1-14

Rys. Z1-15

Część 6 Strona 11

ZAŁĄCZNIK 2

WYZNACZANIE OPORU GRANICZNEGO PODŁOŻA

W przypadku fundamentu ciągłego obciążonego siłą nachyloną Q na mimośrodzie e, jeżeli nie przeprowadza się
bardziej szczegółowych analiz, opór graniczny podłoża można określić wg wzorów i współczynników podanych w

PN-81/B-03020

. Opór graniczny w przypadku nachylenia podstawy fundamentu pod kątem α do poziomu i nachylenia

zbocza pod kątem ω do poziomu, przy oznaczeniach jak na rys Z2,

Rys. Z2

określić można wzorem (Z2-1), w którym oprócz mnożników i

, i

PN-81/B-03020

, należy wprowadzić mnożniki

z dodatkowymi indeksami f w przypadku nachylenia podstawy fundamentu oraz (lub) indeksami g w przypadku
nachylenia zbocza.

(Z2-1)

Mnożniki te określają wyrażenia poniżej podane.
a) Wyrażenia uwzględniające nachylenie podstawy fundamentu

(Z2-2)

(Z2-3)

dla Φ

(r)

= 0

(Z2-4)

gdzie α wyrażone jest w radianach.
b) Wyrażenia uwzględniające nachylenie zbocza

(Z2-5)

(Z2-6)

dla Φ

(r)

= 0

Część 7 Strona 1

(Z2-7)

Pozostałe oznaczenia we wzorze (Z2-1):

(B - szerokość podstawy fundamentu,
e - mimośród działania obciążenia),
D

min

- głębokość posadowienia, mierzona od najniższego poziomu terenu,

, N

- współczynniki nośności, zależne od wartości Φ = Φ

(r)

PN-81/B-03020

(r)

- obliczeniowa wartość spójności gruntu zalegającego bezpośrednio poniżej poziomu posadowienia, kPa,

(r)

- obliczeniowa wartość kąta tarcia wewnętrznego gruntu zalegającego bezpośrednio poniżej poziomu

posadowienia, °,
ρ

(r)

, ρ

(r)

- obliczeniowe średnie gęstości objętościowe gruntów zalegających poniżej i powyżej poziomu posadowienia

t ⋅⋅⋅⋅ m

-3

g - przyspieszenie ziemskie, m ⋅⋅⋅⋅ s

-2

, i

- współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia, wg

PN-81/B-03020

Wzory (Z2-2) ÷ (Z2-7) mogą być stosowane do wartości α < 45° i ω < 45°; wymaga się przy tym, aby ω < Φ. Wartość
Q

wg wzoru (Z2-1) odnosi się do składowej normalnej całkowitego oporu podłoża.

Część 7 Strona 2

ZAŁĄCZNIK 3

SPRAWDZENIE WARUNKÓW OGÓLNEJ STATECZNOŚCI ŚCIANY OPOROWEJ I USKOKU NAZIOMU

W ocenie stateczności ogólnej ściany oporowej i uskoku naziomu, przy założeniu walcowych powierzchni poślizgu,
można stosować metodę Felleniusa lub Bishopa.
Metoda Felleniusa
Wartości działających obciążeń powinny spełniać warunek

(Z3-1)

w którym:
M

- moment utrzymujący, w stosunku do punktu 0,

- moment obracający (ścinający) w stosunku do punktu 0,

- współczynnik korekcyjny wg 4.2.6 i tabl. 11, zależny od rodzaju ściany oporowej i sposobu przeprowadzania

obliczeń.
Wartości sprowadzone momentów M

i M

określają wzory:

(Z3-2)

(Z3-3)

w którym:
G

- ciężar bloku i,

- kąt tarcia wewnętrznego na odcinku l

- spójność na odcinku l

, l

- wartość geometryczna wg rys. Z3-1.

Rys. Z3-1

Metoda Bishopa

Część 8 Strona 1

Rys. Z3-2

Warunek (Z3-1) w metodzie Bishopa przedstawić można w postaci

(Z3-4)

w którym:

(Z3-5)

Φ' - wartość efektywnego kąta tarcia wewnętrznego gruntu,
c

' - wartość efektywnej spójności gruntu,

- ciśnienie wody w porach gruntu w podstawie wycinka i.

Współczynnik m występuje po obu stronach równania wg (Z3-4). Należy go wyznaczyć metodą kolejnych przybliżeń.
Do wyznaczania wartości M

(α), w zależności od α

, można wykorzystać nomogram przedstawiony na rys. Z3-3.

Rys. Z3-3

Zsuw wzdłuż nachylonej lub poziomej płaszczyzny
Wartości działających obciążeń powinny spełniać warunek

(Z3-6)

w którym:
Q

= Gsinα + E

cosα,

Część 8 Strona 2

= NtgΦ

+ cl

+ E

cosα

= wypadkowa parcia,

= wypadkowa odporu wg rys. Z3-4.

Rys. Z3-4

Wpyłw ciśnienia spływowego na ogólną stateczność ściany oporowej i zbocza. Jeżeli w zboczu, wskutek różnicy
poziomów wody gruntowej, występuje przepływ wody, przy sprawdzaniu warunku ogólnej stateczności (wzory Z3-1,
Z3-4, Z3-6) wpływ ciśnienia spływowego należy uwzględnić dodając:
- we wzorze (Z3-1) do wartości M

dodatkowy moment

- w mianowniku wzoru (Z3-4) dodatkową wartość sprowadzoną momentu

lub

- we wzorze (Z3-6) do wartości Q

dodatkową siłę ∆S

= P

Rys. Z3-5

Wartości ∆M

i ∆S

można określić w sposób przybliżony, zgodnie z konstrukcją przedstawioną na rys. Z3-5 i Z3-6.

(Z3-7)

w którym:
P

- siła ciśnienia spływowego, przechodząca przez środek ciężkości obszaru nawodnionego,

- objętość obszaru nawodnionego (obszar zakreskowany na rys. Z3-5),

- średni spadek hydrauliczny

- wg rys. Z3-5,

- ciężar objętościowy wody,

- promień działania siły P

w stosunku do środka obrotu O.

(Z3-8)

Oznaczenia jak we wzorze (Z3-7)

Część 8 Strona 3

Rys. Z3-6

Część 8 Strona 4

ZAŁĄCZNIK 4

WYZNACZANIE OSIADAŃ ŚREDNICH FUNDAMENTU, OSIADAŃ KRAWĘDZI I PRZECHYLENIA ŚCIANY

OPOROWEJ

1. Osiadanie i przechylenie fundamentu posadowionego na podłożu jednorodnym (grunt jednorodny do głębokości
z ≥ 4B pod podstawą fundamentu)

Rys. Z4-1

rednie osiadanie fundamentu s

określić można wzorem

(Z4-1)

rednie przechylenie fundamentu ϕ

określić można wzorem

(Z4-2)

w których:
p, q, s - składowe oddziaływań wg rys. Z4-1,
B - szerokość fundamentu,
E

- moduł odkształcenia gruntu,

v - współczynnik Poissona gruntu.
Osiadania krawędzi fundamentu określa się wzorami:

(Z4-3)

Przemieszczenia poziome górnej krawędzi ściany oporowej określa się wg wzoru

(Z4-4)

w którym h - wysokość całkowita ściany oporowej.

2. Osiadanie średnie i krawędziowe fundamentu posadowionego na gruncie uwarstwionym

Część 9 Strona 1

Rys. Z4-2

(Z4-5)

w którym:
s

- osiadania odpowiednio punktów j = 0, 1, 2 (rys. Z4-2),

jzi

- składowa pionowa naprężenia w osi j na poziomie z

- grubość warstwy i,

- edometryczny moduł ściśliwości warstwy.

Wartości składowych naprężeń σ

jzi

, przy określaniu składowych nacisków pionowych fundamentu wg rys. Z4-3,

określa się wzorami:

(Z4-6)

Rys. Z4-3

Przechylenie fundamentu wyznacza się wg wzoru

(Z4-7)

Przemieszczenie poziome górnej krawędzi ściany oporowej określa się wg wzoru

(Z4-8)

Tablica Z4-1. Wartość współczynników

Część 9 Strona 2

0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
4,00
5,00

1,000
0,960
0,820
0,668
0,542
0,396
0,306
0,245
0,208
0,160
0,126

0,500
0,496
0,481
0,450
0,410
0,332
0,275
0,231
0,198
0,153
0,124

0,50
0,48
0,41
0,33
0,28
0,20
0,15
0,13
0,11
0,08
0,06

0,50
0,42
0,35
0,29
0,25
0,19
0,15
0,12
0,10
0,08
0,06

0,00
0,08
0,13
0,15
0,16
0,15
0,14
0,13
0,10
0,08
0,06

Rys. Z4-4

Sumowanie osiadań

poszczególnych warstw geotechnicznych przy wyznaczaniu osiadania fundamentu s

(wzór Z4-5) należy przeprowadzać do głębokości z

max

, na której jest spełniony warunek:

w którym:

- naprężenie w podłożu w pionie przechodzącym przez punkt j, na głębokości z

max

, wywołane przyłożonym

obciążeniem zewnętrznym,

- naprężenie pierwotne na głębokości z

max

3. Przemieszczenie poziome podstawy fundamentu (f

). Podstawowe schematy budowy podłoża (rys. Z4-5).

Część 9 Strona 3

Rys. Z4-5

- obliczeniowa miąższość przemieszczającej się warstwy

, E

oII

- moduły odkształcenia gruntu przemieszczających się warstw

Przybliżone obliczenia przemieszczeń poziomych f

, w zależności od rodzaju gruntu i schematu budowy podłoża,

można przeprowadzić wg następujących wzorów:
- w przypadku gruntów niespoistych i spoistych o współczynniku

gdzie:

w którym:
a

- współczynnik ściśliwości,

k - współczynnik filtracji,
e - wskaźnik porowatości,
M

- moduł ściśliwości pierwotnej,

- ciężar objętościowy wody.

dla podłoży jednorodnych

(Z4-9)

dla podłoży uwarstwionych poziomo (h

≤ h

)

(Z4-10)

dla podłoży uwarstwionych pionowo

(Z4-11)

Funkcję Γ, przy

określa się wg wzoru

Część 9 Strona 4

(Z4-12)

w którym:

- funkcja określana przy

- zagłębienie spodu warstwy i w stosunku do podstawy fundamentu),

- przemieszczenie poziome podstawy fundamentu,

- obciążenie poziome,

- długość odcinka obliczeniowego, przyjmowana dla układu płaskiego 1,0 m,

- współczynnik bezwymiarowy równy: 1,1 dla piasków i 0,85 dla glin,

- obliczeniowa miąższość przemieszczającej się warstwy, przyjmowana jako h

= 0,4(B + l

), gdzie B -

szerokość podstawy budowli, l

- długość ewentualnych elementów kotwiących lub długość wyparcia klina strefy

odporu,
ν - współczynnik rozszerzalności bocznej gruntu (Poissona),

- w przypadku gruntów spoistych o współczynniku

i gruntów mających tendencję do pełzania stosuje

się wzór:

(Z4-13)

w którym:
f

- wg wzorów (Z4-9) ÷ (Z4-11),

1ib

- przemieszczenie poziome, wynikające z pełzania gruntu (dla gruntów o 0 ≤ I

≤ 0,5 f

= 0,35 f

, a przy I

> 0,5

określane na podstawie badań).
Graniczne przemieszczenia poziome f

1gr

określa się na podstawie wzoru

(Z4-14)

w którym:
Q

Hgr

- graniczna siła ścinająca,

- grubość wypieranej warstwy w chwili osiągnięcia stanu granicznego, przyjmowana jako h

= 0,4B + 0,3h

- obliczeniowa grubość warstwy ściskanej, określona jako głębokość, na której obliczeniowa wartość naprężeń

pionowych wywołanych pionową składową obciążenia zewnętrznego równa się wartości 0,5γ

- moduł odkształcenia gruntu na głębokości h

- współczynnik bezwymiarowy określany na podstawie próbnego obciążenia przesuwanego bloku wg wzoru

w którym:
α

- kąt nachylenia krzywej zależności naprężeń ścinających, odpowiadających przemieszczeniu

sprężysto-plastycznemu f

bloku, przyjmowany wg rys. Z4-6,

- kąt nachylenia wymienionej krzywej przy przemieszczeniu sprężystym f

bloku, wg rys. Z4-6.

Rys. Z4-6

Część 9 Strona 5

i τ

- naprężenia ścinające w podstawie bloku

odpowiednio przy odkształceniach granicznych

i sprężystych

Do obliczeń wstępnych wartości m

można przyjmować:

- dla piasków średnio zagęszczonych i zagęszczonych m

= 0,7 ÷ 0,8,

- dla gruntów gliniastych o konsystencji półzwartej i twardoplastycznej m

= 0,6 ÷ 0,7.

Część 9 Strona 6

ZAŁĄCZNIK 5

CIANY OPOROWE Z GRUNTU ZBROJONEGO

1. Zasady ogólne. Ściany oporowe z gruntu zbrojonego można stosować we wszystkich rodzajach budownictwa;
zaleca się szczególnie w budownictwie komunikacyjnym. Duża odporność na odkształcenia podłoża pozwala
posadawiać je na gruntach ściśliwych. Norma nie zawiera wymagań specjalnych dotyczących wykonawstwa i
wymiarowania ścian oporowych z gruntu zbrojonego w budownictwie hydrotechnicznym oraz budowli specjalnych (np.
przyczółki mostowe, podłoże torów poddźwigowych) lub podlegających działaniu środowiska agresywnego.
Schemat ściany oporowej z gruntu zbrojonego, przyjęte podstawowe oznaczenia oraz zasadę określania obliczeniowej
wysokości ściany h

przedstawiono na rys. Z5-1 (dla h

= 0 wysokość obliczeniowa h

= h).

Rys. Z5-1

Zaleca się, aby długość zbrojenia L ≥ 0,8 h

. Głębokość posadowienia masywu D należy określać zgodnie z

PN-81/B-03020

, przy czym zagłębienie to nie powinno być mniejsze niż wartości podane w tabl. Z5-1.

Tablica Z5-1. Zagłębienie minimalne ściany oporowej w gruncie

Kąt nachylenia terenu

Zagłębienie minimalne D

min

= 0°

/ 20

= 18°

/ 10

= 27°

/ 7

= 34°

/ 5

Ze względu na trwałość ściany oporowej, niezbędne parametry fizyczne i mechaniczne oraz technologie wykonawstwa,
stosowane materiały powinny spełniać wymagania określone w niniejszym załączniku w p. 2.1 ÷ 2.4. Przy doborze
materiałów, zabezpieczeń antykorozyjnych oraz wymiarowaniu elementów konstrukcji należy uwzględniać rodzaj
ś

rodowiska otaczającego ścianę oporową. Wyróżnia się:

- środowisko nienawodnione,
- środowisko wodne, gdy ściana oporowa jest stale lub okresowo zanurzona w wodzie słodkiej (zawartość jonów [Cl

] ≤

250 mg/l i [SO

] ≤ 250 mg/l,

- środowisko morskie, gdy ściana oporowa jest stale lub okresowo zanurzona w wodzie morskiej,
- środowisko agresywne, gdy ściana oporowa jest stale lub okresowo poddana działaniu związków chemicznych
powodujących korozję.
Ze względu na trwałość ściany oporowej wyróżnia się:

Część 10 Strona 1

- ściany oporowe tymczasowe, o minimalnym okresie użytkowania do 5 lat,
- ściany oporowe okresowe o okresie użytkowania od 5 do 30 lat,
- ściany oporowe stałe o okresie użytkowania od 70 do 100 lat.

2. Materiały

2.1. Grunt zasypowy. Zaleca się stosować grunty mineralne rodzime, niespoiste, bez domieszek części organicznych,
o dobrych własnościach drenujących, nieagresywne w stosunku do zbrojenia i ścian osłonowych, o wysokim kącie
tarcia wewnętrznego, głównie piaski i żwiry. Dopuszcza się stosowanie innych materiałów spełniających podane w
normie wymagania (tabl. Z5-2, Z5-3), pod warunkiem wykonania pełnych badań cech fizycznych, mechanicznych,
chemicznych i elektrochemicznych. Zalecane parametry materiału zasypowego i środowiska otaczającego ścianę
oporową zestawiono w tabl. Z5-2 i Z5-3. Wartości współczynników tarcia gruntu o materiał zbrojenia należy określić
wg niniejszego załącznika p. 2.3.

Tablica Z5-2. Zalecane parametry geotechniczne gruntów zasypowych

Zawartość cząsteczek

mniejszych od średnicy

Rodzaj zbrojenia

Kąt tarcia wewnętrznego

gruntu Φ

lub kąt tarcia gruntu o

zbrojenie δ

Przydatność materiału do zasypu

konstrukcji z gruntu zbrojonego

d = 0,08 mm

d = 0,15 mm

≤ 15%

≤ 10%

dla wszystkich rodzajów
zbrojenia

δ > 22°

materiał o dobrych własnościach
mechanicznych

> 15%

10 ÷ 20%

zbrojenie o dużej
przyczepności (karbowane)

Φ ≥ 25°

materiał o zadowalających własnościach
mechanicznych

zbrojenie gładkie

δ ≥ 22°

materiał o zadowalających własnościach
mechanicznych

> 20%

nie należy stosować do ścian oporowych z gruntu zbrojonego

Tablica Z5-3. Dopuszczalny zakres parametrów fizykochemicznych dla materiału zasypowego

Lp.

Rodzaj parametru

Zakres parametru

Uwagi

Grunty nienawodnione

Grunty nawodnione

pH gruntu

5 ÷ 10

oznaczać na próbkach nasyconych
wodą destylowaną i zagęszczonych
analogicznie jak w warunkach
naturalnych

Oporność właściwa

1000 Ω cm

3000 Ω cm

Stopień zawartości soli
rozpuszczalnych dla gruntów
rodzimych i materiałów
pochodzenia przemysłowego o
oporności właściwej 1000 ÷
5000 Ω cm

[Cl

] ≤ 200 mg/kg

[SO

- -

] ≤ 1000 mg/kg

[Cl

] ≤ 100 mg/kg

[SO

- -

] ≤ 500 mg/kg

Stopień całkowitej kwasowości

koncentracja siarki
S < 300 mg/kg

koncentracja siarki
S < 100 mg/kg

określa się tylko wtedy, gdy może
występować [SO

]

Zawartość części organicznych

wyrażone w węglu >
100 ppm

konieczna jest indywidualna ocena
agresywności, jeżeli grunt zawiera
części organiczne

Aktywność biologiczna

zawartość biotlenu 20
mg/kg; próg populacji
bakterii, powinien być
niższy niż 10 na gram
gruntu

określa się dla ścian oporowych o
wysokiej klasie trwałości

Część 10 Strona 2

2.2. Zbrojenie gruntu należy wykonywać z materiałów o odpowiednich własnościach wytrzymałościowych, odpornych
na korozję. Dla zwiększenia przyczepności zbrojenia i gruntu zaleca się stosowanie materiałów karbowanych.
Wszystkie elementy metalowe, stosowane w konstrukcjach z gruntu zbrojonego, należy wykonać z tego samego
materiału. Dla zbrojenia stalowego zaleca się stosowanie stali miękkiej zwykłej (St0, St3S) lub cynkowanej. W
przypadku gdy stosuje się grunty zasypowe inne niż piaski i żwiry (grunty o zawartości > 15% frakcji mniejszych niż
0,08 mm, odpady przemysłowe) należy wykonać badania wstępne dla określenia, czy dane zbrojenie nadaje się dla
danego zasypu. W tym celu należy określić parametry zasypu podane w tabl. Z5-3. Orientacyjny zakres stosowalności
niektórych rodzajów zbrojenia podano w tabl. Z5-4.

Tablica Z5-4. Orientacyjny zakres stosowalności materiału zbrojenia

Metal

Zakres stosowalności

pH wody

Opór właściwy gruntu zasypowego, Ω cm

minimum

maksimum

Stal miękka, zwykła

5000

Stal galwanizowana

5000

Stop aluminiowy AG4MC

4,5

1000

Stal nierdzewna

Dla stali parametry wytrzymałościowe zbrojenia określa się wg

PN-90/B-03200

. Jako zbrojenie zaleca się płaskowniki

o szerokości 40 ÷ 120 mm i odpowiedniej grubości wynikającej z sił rozciągających w zbrojeniu oraz koniecznego
zapasu ze względu na korozję materiału. Dla stali obliczeniową grubość zbrojenia g

można określić wg wzoru

(Z5-1)

w którym:
g

- nominalna grubość zbrojenia, mm,

- strata grubości zbrojenia ze względu na korozję wg tabl. Z5-5, mm.

W przypadku stosowania innych materiałów (stal nierdzewna, aluminium, włókno szklane, powłoki antykorozyjne itp.)
grubości zbrojenia należy określić na podstawie odpowiednich badań.
Zbrojenie ze ścianami osłonowymi zaleca się łączyć za pomocą śrub.

Tablica Z5-5. Orientacyjne wartości g

, mm dla podstawowych materiałów

Rodzaj warunków

Minimalny okres użytkowania

budowle tymczasowe,

5 lat

budowle okresowe

do 30 lat

budowle stałe

do 70 lat

do 100 lat

Rodzaj zbrojenia

stal

zwykła

stal

ocynkowana

stal

zwykła

stal

ocynkowana

stal

zwykła

stal

ocynkowana

stal

zwykła

stal

ocynkowana

Grunty nienawodnione

0,5

1,5

0,5

3,0

1,0

4,0

1,5

Grunty nawodnione wodą
słodką

0,5

2,0

1,0

4,0

1,5

5,0

2,0

W warunkach morskich

1,0

3,0

5,0

7,0

W warunkach szczególnie
agresywnych

określa się na podstawie specjalnych badań

Podane wartości można interpolować liniowo w przedziałach 30 ÷ 70 lat i 70 ÷ 100 lat, zaokrąglając w górę do dziesiątej części mm.

2.3. Kąt tarcia gruntu po zbrojeniu. Dla gruntów zawierających więcej niż 15% frakcji mniejszych niż 0,08 mm należy

Część 10 Strona 3

wykonać badania kąta tarcia gruntu δ po gładkim zbrojeniu na próbkach nasyconych wodą, ścinanych szybko (z
prędkością 1 mm/min) jak dla kąta tarcia wewnętrznego wg

PN-88/B-04481

wg schematu podanego na rys. Z5-2. Dla

zasypu zagęszczonego z piasków średnich, grubych lub żwirów i zbrojenia stalowego, współczynnik tarcia gruntu po
zbrojeniu można przyjmować µ = 0,4 dla zbrojenia gładkiego oraz µ = 1,5 dla zbrojenia karbowanego (przy czym
karbowanie powinno być dwustronne, prostopadłe do osi zbrojenia o minimalnej wysokości 3 mm i odległościach
45 ÷ 55 mm). Wartość współczynnika tarcia wzdłuż zbrojenia można przyjmować jako stałą. Dla zbrojenia
karbowanego wartość współczynnika tarcia µ dla gruntów innych niż żwiry i piaski należy określać doświadczalnie w
warunkach terenowych.
W obliczeniach wstępnych w przypadku zasypu zagęszczonego można stosować przybliżone oszacowanie
współczynnika tarcia wg wzoru

(Z5-2)

w którym:

- wskaźnik równoziarnistości,

, d

- średnice ziaren gruntu, których wraz z mniejszymi jest w gruncie 10% i odpowiednio 60% jego masy.

Dla zbrojenia karbowanego i gruntu zasypowego zagęszczonego należy uwzględniać zmianę współczynnika tarcia µ z
głębokością wg schematu przedstawionego na rys. Z5-3. Wartość współczynnika µ na danym poziomie z określa się
wg wzorów:

(Z5-3)

(Z5-4)

Rys. Z5-2

Rys. Z5-3

2.4. Ściany osłonowe zabezpieczające przed wysypywaniem i wymywaniem materiału zasypowego zaleca się
wykonywać z prefabrykowanych elementów żelbetowych, betonowych lub wyrobów metalowych zgodnie z

PN-90/B-03200

lub

PN-84/B-03264

Elementy metalowe należy wykonywać z tego samego materiału co zbrojenie gruntu. Szczeliny dylatacyjne między

Część 10 Strona 4

płytami prefabrykowanymi należy zabezpieczyć przed wymywaniem gruntu.

2.5. Drenaż. Masyw z gruntu zbrojonego nie może ulegać nasycaniu wodą i tworzyć nieprzepuszczalnej przesłony. Dla
gruntów o zawartości cząstek o średnicach ≤ 0,008 mm większej niż 15% należy stosować pod i za masywem
warstwy filtracyjne o miąższości 0,5 ÷ 1,0 m z materiału gruboziarnistego zbierające i odprowadzające wodę. Do
drenażu zaleca się stosować włókniny.

3. Obliczenia statyczne ścian oporowych z gruntu zbrojonego

3.1. Rodzaje stanu granicznego. Dla ścian oporowych z gruntu zbrojonego wyróżnia się:
- stan graniczny nośności obejmujący wyparcie podłoża, poślizg między masywem z gruntu zbrojonego i podłożem,
stateczność uskoku naziomu, możliwość zerwania zbrojenia oraz poślizg zbrojenia w gruncie,
- stan graniczny użytkowania obejmujący osiadania i względną różnicę osiadań ściany oporowej.

3.2. Obciążenia obliczeniowe Q

należy wyznaczyć zgodnie z rozdz. 3 normy, przy uwzględnieniu ciężaru własnego

gruntu zasypowego i nasypu na koronie masywu, parcia gruntu, wyporu i parcia wody, ciężaru konstrukcji
posadowionych na gruncie zbrojonym, obciążeń użytkowych stałych i zmiennych długookresowych oraz
krótkookresowych. Współczynniki obciążenia γ

określone wg

PN-82/B-02000

PN-82/B-02001

, należy dodatkowo

zwiększyć o 20%. (Dla współczynników γ

< 1 wg

PN-82/B-02003

PN-82/B-02004

można przyjmować wartość γ

= 1).

Obliczeniowe parcie gruntu należy określić wg 3.7 niniejszej normy, stosując współczynnik obciążenia γ

= 1,4.

3.3. Rozkład składowych naprężenia zależy od długości zbrojenia L i wysokości obliczeniowej h

masywu z gruntu

zbrojonego. Przy wyznaczaniu składowych obciążenia, zarówno w podstawie ściany oporowej jak i na danym poziomie
zbrojenia, można stosować uproszczone schematy rozkładu składowych naprężenia przedstawione na rys. Z5-4a i b.

Rys. Z5-4

a) dla L ≤ h

- równomierny rozkład naprężenia na szerokości

określonej wg wzoru

(Z5-5)

w którym: B - szerokość masywu z gruntu zbrojonego, m, M - suma momentów składowej pionowej Q

i poziomej Q

obciążenia. Naprężenie q określa się wg wzoru

(Z5-6)

b) L > h

- trapezowy rozkład naprężenia na szerokości B' = h

Rozkład naprężenia rozciągającego w zbrojeniu przedstawiono na rys. Z5-5a. Przy określaniu wartości wypadkowej

Część 10 Strona 5

siły rozciągającej w zbrojeniu można stosować następujące uproszczenia:
- stosunek naprężenia rozciągającego przy ścianie osłonowej do naprężenia maksymalnego

równy 0,75,

- zasięg strefy parcia czynnego w górnej części masywu gruntu zbrojonego równy 0,3 h

, w dolnej - ograniczony

płaszczyzną klina odłamu, nachyloną pod kątem

- linię maksymalnego naprężenia rozciągającego w zbrojeniu, oddzielającą strefę parcia czynnego od strefy oporu,
można przyjmować wg schematów przedstawionych na rys. Z5-5c.

Rys. Z5-5

a) Rozkład naprężenia rozciągającego w zbrojeniu, b) stan naprężenia w gruncie dla warstwy zbrojenia, c)

uproszczony przebieg linii maksymalnego naprężenia rozciągającego w zbrojeniu

Wartości naprężenia rozciągającego w masywie gruntu zbrojonego określa się wg wzoru

(Z5-7)

w którym:
σ

- składowa pionowa naprężenia spowodowanego ciężarem gruntu i obciążeniem stałym naziomu,

K - współczynnik parcia wg wzorów (Z5-9) i (Z5-10),
∆σ

- przyrost składowej poziomej naprężenia od obciążeń poziomych przenoszonych bezpośrednio na zbrojenie (rys.

Z5-7).
Wartość σ

dla danego poziomu zbrojenia z można określić wg wzoru (schemat a) na rys. Z5-4)

(Z5-8)

Wartość współczynnika K (rys. Z5-6) należy przyjmować wg wzorów:

Część 10 Strona 6

(Z5-9)

(Z5-10)

w których:
z - zagłębienie rozpatrywanego poziomu poniżej wysokości obliczeniowej, m (rys. Z5-6),
Φ

- kąt tarcia wewnętrznego gruntu masywu.

Rys. Z5-6

Przyrost składowej poziomej naprężenia ∆σ

od obciążeń poziomych przenoszonych bezpośrednio na zbrojenie można

określać wg rys. Z5-7.

Rys. Z5-7

Wartość maksymalnej siły rozciągającej w zbrojeniu w punkcie M (rys. Z5-5a) określa się wg wzoru

(Z5-11)

w którym:
σ

- pozioma składowa rozciągająca w zbrojeniu wg wzoru (Z5-7),

∆h - rozstaw warstw zbrojenia w pionie, m,
n - liczba elementów na metr bieżący ściany oporowej.

3.4. Warunki obliczeniowe

Część 10 Strona 7

3.4.1. Stan graniczny nośności
3.4.1.1. Wypieranie podłoża, poślizg po podłożu, stateczność uskoku naziomu. Sprawdzenie warunków stanu
granicznego nośności dla ściany oporowej jako całości należy przeprowadzić wg rozdz. 4 niniejszej normy z
uwzględnieniem zaleceń niżej podanych.
Wypieranie podłoża, opór graniczny podłoża należy określać dla schematu najniekorzystniejszych obciążeń
(maksymalne obciążenie pionowe i parcie gruntu). W przypadku ścian oporowych o znacznej szerokości należy
sprawdzić możliwości wyparcia lokalnego.
Poślizg konstrukcji po podłożu, opór graniczny podłoża należy sprawdzić wg wzoru

(Z5-12)

w którym:
P

- obliczeniowa składowa pozioma obiążenia przy przyjęciu maksymalnej wartości składowej parcia gruntu,

- obliczeniowa składowa pionowa obciążenia, przy przyjęciu minimalnej wartości składowej obciążenia od ciężaru

własnego gruntu,
m - współczynnik korekcyjny, m = 0,8,
Φ

(r)

- obliczeniowy kąt tarcia wewnętrznego podłoża przy współczynniku materiałowym γ

< 1,

(r)

- obliczeniowa spójność gruntu przy współczynniku materiałowym γ

< 1,

A - powierzchnia podstawy masywu.
Stateczność uskoku naziomu. Obliczenia należy przeprowadzić z uwzględnieniem wpływu zbrojenia dla
prawdopodobnych powierzchni poślizgu, w tym walcowym, wg załącznika 3. W analizie zaleca się uwzględnić
możliwość wystąpienia linii poślizgu przedstawionych na rys. Z5-8.

Rys. Z5-8

Sprawdzenie warunków stanu granicznego nośności dla zbrojenia gruntu należy prowadzić rozpatrując stan
równowagi lokalnej na danym poziomie zbrojenia oraz stan równowagi wewnątrz masywu gruntu zbrojonego.
3.4.1.2. Nośność graniczna zbrojenia (stan równowagi lokalnej). Dla każdego poziomu zbrojenia powinny być
spełnione warunki:
- przekrój w punkcie M (linia maksymalnych naprężeń rys. Z5-5)

(Z5-13)

- przekrój osłabiony otworem na śrubę przy ścianie osłonowej

(Z5-14)

w których:
T

r max

- obliczeniowa maksymalna siła rozciągająca wg wzoru (Z5-11),

- wytrzymałość charakterystyczna stali wg

PN-90/B-03200

- obliczeniowa grubość zbrojenia z uwzględnieniem korozji wg wzoru (Z5-1),

b' - szerokość zbrojenia netto (pomniejszona o otwory na śruby),
b - szerokość zbrojenia,

Część 10 Strona 8

- współczynnik materiałowy równy 1,5.

3.4.1.3. Poślizg zbrojenia w gruncie (stan równowagi lokalnej). Dla każdego poziomu zbrojenia należy sprawdzić
warunek

(Z5-15)

w którym:
b - szerokość zbrojenia,
µ - współczynnik tarcia zbrojenia o grunt wg 2.3,
L

- obliczeniowa długość zbrojenia w strefie oporu dla obciążenia składową σ

(wg rys. Z5-9),

- pionowe składowe naprężenia wg wzoru (Z5-8) od obciążeń o ograniczonym zasięgu oddziaływania (siły

skupione, obciążenia równomiernie rozłożone na ograniczonej powierzchni) i = 1...n - indeks działającego obciążenia,
m

- współczynnik korekcyjny równy 0,75.

Rys. Z5-9

3.4.1.4. Nośność graniczna zbrojenia i poślizg zbrojenia w gruncie. Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności
należy wykonać przy założeniu poślizgu po powierzchni nachylonej pod kątem do poziomu, dla schematu
przedstawionego na rys. Z5-10. W przypadku tym dla każdego poziomu zbrojenia przecinającego możliwą
powierzchnię poślizgu uwzględnia się albo nośność zbrojenia na rozciąganie, albo graniczny opór gruntu na poślizg
zbrojenia, przyjmując dla danego poziomu minimalną wartość T

f1,2

lub T

określonych wzorami (Z5-13, Z5-14 lub

Z5-15). Sumowanie zarówno obciążeń jak i oporu granicznego należy prowadzić dla wszystkich poziomów zbrojenia,
przecinających możliwą powierzchnię poślizgu. Dla wszystkich możliwych płaszczyzn poślizgu, nachylonych pod
kątem ϑ określonym metodą kolejnych przybliżeń, należy sprawdzić warunek

(Z5-16)

w którym:
m - współczynnik korekcyjny równy 0,8,
ΣT

- suma składowych maksymalnych sił rozciągających wg wzoru (Z5-11),

ΣT

- suma składowych oporu granicznego (przy przyjęciu do sumowania dla danego poziomu zbrojenia najniższej z

wartości T

f1,2

i T

i - indeks poziomu zbrojenia.

Część 10 Strona 9

Rys. Z5-10

3.4.2. Stan graniczny użytkowania. Osiadania i względną różnicę osiadań należy obliczać wg załącznika 4. W
przypadku wykonywania budowli na podłożu z gruntu zbrojonego należy uwzględnić osiadanie własne masywu z
gruntu zbrojonego i jego podłoża oraz określić maksymalne dopuszczalne wartości osiadań dla całej konstrukcji, w
zależności od jej rodzaju i wymagań eksploatacyjnych. Dla konstrukcji, na których nie posadawia się innych budowli,
nie ogranicza się maksymalnych wartości osiadania. Dopuszczalną względną różnicę osiadań

można określać

wg tabl. 12.

INFORMACJE DODATKOWE

1. Instytucja opracowująca normę - Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Budownictwa Ogólnego Warszawa, ul.
Wierzbowa 9/11.
2. Normy związane
PN-80/B-01800 Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje betonowe i żelbetowe. Klasyfikacja i
określenie środowisk

PN-82/B-02000

Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości

PN-82/B-02001

Obciążenia budowli. Obciążenia stałe

PN-82/B-02003

Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Podstawowe obciążenia technologiczne i

montażowe

PN-82/B-02004

Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Obciążenia pojazdami

PN-86/B-02480

Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów

PN-83/B-02482

Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych

PN-76/B-03001

Konstrukcje i podłoża budowli. Ogólne zasady obliczeń

PN-87/B-03002

Konstrukcje murowe. Obliczenia stateczności i projektowanie

PN-81/B-03020

Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-90/B-03200

Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-84/B-03264

Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-89/B-03340

Konstrukcje murowe zespolone. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-88/B-04481

Grunty budowlane. Badania próbek gruntu

PN-68/B-06050

Roboty ziemne budowlane. Wymagania w zakresie wykonywania i badania przy odbiorze

PN-85/S-10030

Obiekty mostowe. Obciążenia

BN-67/8811-01 Budownictwo hydrotechniczne. Obciążenia budowli w obliczeniach statycznych
3. Autorzy projektu normy:
przewodniczący zespołu autorskiego: prof. dr hab. inż. Eugeniusz Dembicki - Politechnika Gdańska,
członkowie:

Część 10 Strona 10

dr inż. Adam Bolt, dr inż. Włodzimierz Cichy - Politechnika Gdańska,
dr inż. Wiesław Kledzik, mgr inż. Bogdan Kledzik - MIASTOPROJEKT Gdańsk,
doc. dr hab. inż. Wiesław Odrobiński - Politechnika Gdańska,
dr inż. Bogdan Rymsza - Politechnika Warszawska,

prof. dr inż. Tadeusz Sulczyński - Politechnika Gdańska.

4. Wydanie 3 - stan aktualny: grudzień 1992 - uaktualniono normy związane oraz wprowadzono zmianę 1 - Biuletyn
PKNMiJ nr 10/1992 (treść zmiany nie publikowana).
Wydaniami 1 ÷ 2 nie należy się posługiwać.

Część 10 Strona 11