Image10

W pierwszym przypadku chodzi o posadowienie na gruntach, których parametry wytrzymałościowe „bez odpływu” (c_u) są zbyt niskie do przejęcia szybko narastających obciążeń w fazie budowy nasypu, a parametry efektywne (<p\ c’) po konsolidacji gruntu osiągają dostateczną wartość. Zastosowanie zbrojenia w tych przypadkach pozwala na zabezpieczenie stateczności nasypu w fazie budowy i chroni nasyp przed rozpełzaniem w początkowym okresie eksploatacji.

W drugim i trzecim przypadku warstwa gruntu zbrojonego pełni funkcję poduszki fundamentowej, pozwalającej przenieść obciążenia od nasypu na pale lub grunt poza zapadliskiem. W przypadku terenów górniczych zbrojenie ogranicza również w pewny nr stopniu odkształcenia poziome nasypu od rozpełzania wywołanego eksploatacją górniczą.

2.2. Mechanizm pracy konstrukcji

Rozpatrywane konstrukcje z gruntu zbrojonego to ogólnie rzecz biorąc nasypy, gdzie oprócz materiału nasypowego układa się dodatkowo w nasypie warstwami zbrojenie, które maje wzmacniać.

Idea wzmocnienia gruntu zbrojeniem jest podobna do idei konstrukcji żelbetowych. W obu przypadkach zastosowanie „zbrojenia” ma na celu usunięcie podobnej wady materiałów, tj. małej (w przypadku gruntów praktycznie zerowej) wytrzymałości na rozciąganie.

W przypadku budowli ziemnych zastosowanie zbrojenia pozwala na powstawanie w nasypie sit przeciwstawiających się zsuwaniu gruntu wzdłuż linii poślizgu. W efekcie następuje zwiększenie wytrzymałości nasypu na ścinanie, decydującej o nośności konstrukcji ziemnych.

Powstanie w zbrojeniu sił rozciągających jest wynikiem jego współpracy z gruntem. W odróżnieniu od konstrukcji żelbetowych, współpraca gruntu ze zbrojeniem to efekt jedynie sił tarcia między tymi materiałami. W konsekwencji przyczepność zbrojenia do gruntu, jak i wymagana długość zakotwienia zbrojenia w gruncie, nie jest stała, lecz zależy od naprężeń ściskających występujących w płaszczyźnie kontaktu, czyli od usytuowania zbrojenia w nasypie.

Funkcję i mechanizm współpracy materiału gruntowego i zbrojenia schematycznie przedstawiono na rysunku 6.