plik


ÿþProf. dr hab. in|. Jan ZYCH WydziaB Górnictwa i Geologii. Politechnika Zlska ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Polska tel. 032  2371374, fax. 032 - 2371238 e-mail: jzych@rg4.gorn.polsl.gliwice.pl Mgr in|. Kazimierz SPYRA Mgr in|. StanisBaw ZAWADA ZakBad In|ynieryjny  GEOREM ul. MikoBajczyka 59a, 41-208 Sosnowiec, Polska tel. 032  2662026, fax. 032 - 2662026 e-mail: georem@priv7.onet.pl WZMACNIANIE PODAO{A GRUNTOWEGO METOD INIEKCJI CIZNIENIOWEJ POD NASYPY DROGOWE I OBIEKTY IN{YNIERSKIE AUTOSTRADY A4 THE GROUND REINFORCEMENT WITH APPLICATION OF PRESSURE INJECTION METHOD UNDER ROAD EMBANKMENTS AND ROAD SPECIAL CONSTRUCTIONS OF A4 MOTORWAY Streszczenie: Podczas prowadzenia prac zwizanych budow obiektów in|ynierskich takich jak mosty, wiadukty bardzo czsto wystpuj problemy zwizane z bardzo sBabymi wBasno[ciami fizykomechanicznymi gruntów stanowicych podBo|e. Grunty takie wystpuj w podBo|u trasy autostrady A4 na odcinku Chorzów Batory - Wirek. Nie speBniaj one wymagaD projektowanych konstrukcji budowlanych. W artykule przedstawione zostan praktyczne przykBady modyfikacji o[rodka gruntowego przez zastosowanie iniekcji ci[nieniowej pod nowo budowanym wiaduktem oraz nasypem drogowym. Abstract: Problems connected with physical and mechanical properties of grounds often occurs during conduct of works connected with structure building such us bridges, flyovers. These grounds occurs in the foundations of A4 motorway between Chorzów Batory and Wirek. Grounds don t meet requirements for designed building structures. Practical examples of ground modification with application of pressure injection under building flyover and road embankment are presented in the paper. 1. Wstp Autostrada A4 zaprojektowana zostaBa jako gBówna arteria komunikacyjna i tranzytowa Bczca zachód Polski - przej[cie graniczne w Olszynie ze wschodem Polski tj. z Korczowem na wschodniej granicy. Trasa autostrady A4 przebiega przez poBudniow cz[ Polski. Na jej trasie znajduj si takie du|e miasta jak np.: WrocBaw, Katowice, Kraków i Rzeszów. Schemat przebiegu autostrady przedstawia rys. 1. Przepisy okre[lajce wymagania techniczne odno[nie wyboru lokalizacji autostrad zalecaj omijanie tzw. trudnych warunków terenowych tj. midzy innymi terenów poddawanych wpBywom eksploatacji górniczej. Przyjcie takiego zalecenia nie speBniBoby jednak zasadniczego celu budowy autostrady A4 na terenie aglomeracji [lskiej, to jest przejcia przez autostrad na tym terenie ruchu koBowego o najwy|szej klasie nat|enia. Budowa autostrad na terenach górniczych jest problemem zBo|onym i wymaga wnikliwej analizy oraz oceny zmieniajcych si w czasie wpBywów podziemnej eksploatacji górniczej. Ma to wpByw na konstrukcj nawierzchni i obiekty in|ynierskie autostrady z uwagi na zachowanie parametrów technicznych autostrady w czasie jej budowy i po jej wybudowaniu. Autostrada A4 przebiega przez tereny górnicze kopalD midzy wzBem So[nica w Gliwicach na zachodzie, a wzBem MysBowice w MysBowicach na wschodzie. Jest ona budowana na terenach górniczych dziesiciu kopalD wgla kamiennego, nale|cych do Gliwickiej i Rudzkiej SpóBki Wglowej oraz do Katowickiego Holdingu Wglowego (rys. 2). Kopalnie te posiadaj wa|ne do 2020 r. koncesje na prowadzenie eksploatacji górniczej w rejonie budowanego odcinka autostrady oraz dysponuj zatwierdzonymi dokumentacjami geologicznymi i projektami zagospodarowania zBo|a. Udzielone wskazania lok. Wydane decyzje lokalizacyjne Rys. 1. Przebieg autostrady A4. Przy budowie autostrady na obszarze aglomeracji [lskiej, nale|y wzi pod uwag problemy zwizane z jej budow na terenach górniczych. Zasadniczym problemem jest tutaj ograniczenie mo|liwo[ci pozyskiwania zBo|a wgla kamiennego w kopalniach zlokalizowanych w rejonie budowanej autostrady z uwagi na potrzeb jej ochrony. Wprawdzie odpowiedni profilaktyk górnicz i profilaktyk budowlan mo|na w pewnym stopniu zBagodzi szkodliwo[ wpBywów eksploatacji górniczej na autostrad, nie mniej jednak w wielu przypadkach, podstawowym i jedynie skutecznym sposobem ochrony autostrady jest znaczce ograniczenie zakresu eksploatacji lub nawet jej zaniechanie. Powoduje to jednak okre[lone problemy ekonomiczne i spoBeczne w kopalniach, przez obszary których przebiega autostrada. Rys. 2. Przebieg autostrady A4 przez tereny górnicze kopalD [3]. 2. Ogólna charakterystyka terenu w rejonie projektowanego wiaduktu WA-12 W chwili obecnej kontynuowana jest budowa odcinka autostrady od wzBa Chorzów Batory do wzBa Wirek i od wzBa Wirek do wzBa So[nica w Gliwicach. Odcinek pierwszy przebiega na granicy Chorzowa i Rudy Zlskiej od ich poBudniowej strony. Na odcinku tym zlokalizowanych jest wiele obiektów in|ynierskich jak wiadukty, mosty, przepusty, skarpy itp. Dla przedstawienia jednego z problemów zwizanych z budow autostrady wybrano obiekt in|ynierski  wiadukt WA-12 o dBugo[ci 55 m. Odcinek autostrady w rejonie rozpatrywanego wiaduktu zlokalizowany jest na obszarze górniczym zlikwidowanej kopalni Polska. W rejonie tym w przeszBo[ci prowadzona byBa pBytka eksploatacja górnicza na gBboko[ci 70 do 80 m. Na podstawie wykonanych ekspertyz ustalono, |e eksploatacja ta nie bdzie mie wpBywu na projektowany obiekt. Dla oceny warunków geologiczno-in|ynierskich w rejonie tym odwiercono 5 otworów o dBugo[ci 12 m ka|dy. Na podstawie odwierconych otworów stwierdzono wystpowanie w profilu nastpujcych warstw: 0,0  0,5 m  nasyp 0,5  6,5 m  piasek [redni o stopniu zagszczenia, Id = 0,48 6,5  9,0 m  piaski zaglinione i gliny piaszczyste o stopniu pBynno[ci, Il = 0,35 9,0  12,0 m  gliny piaszczyste z przerostami |wirków, Il = 0,20 Lustro wody stabilizowaBo si w poszczególnych otworach na gBboko[ci od 1,0 do 1,4 m pod powierzchni terenu. W oparciu o wykonane prace geologiczno-wiertnicze i laboratoryjne stwierdzono, |e grunt pod projektowanym do budowy wiaduktem, nie speBnia wymogów geotechnicznych dla obiektu in|ynierskiego jakim jest projektowany wiadukt. 3. Iniekcja wysokoci[nieniowa dla wzmocnienia gruntu pod projektowany wiadukt WA-12 Po szczegóBowej analizie wierceD geologiczno-technicznych, wykonanych badaniach laboratoryjnych na pobranych próbkach, dla wzmocnienia gruntu do wymaganej no[no[ci wybrano metod iniekcji wysokoci[nieniowej  jet grouting . Po wykonaniu obliczeD dotyczcych przewidywanych obci|eD ze strony projektowanego wiaduktu zaprojektowano wzmocnienie gruntu na poszczególnych odcinkach ( rys. 3 ): - pod przyczóBkiem od strony WrocBawia zaprojektowano 85 pali o [rednicy 800 mm w piciu rzdach w siatce o wymiarach 2,5 x 2,5 m i dBugo[ci 6,5 m, - pod przyczóBkiem od strony Krakowa zaprojektowano 85 pali o [rednicy 800 mm w piciu rzdach w siatce o wymiarach 2,5 x 2,5 m i dBugo[ci 9,0 m, - pod podpor od strony WrocBawia zaprojektowano 42 pale o [rednicy 800 mm w trzech rzdach w siatce o wymiarach 2,5 x 2,0 m i dBugo[ci 7,0 m, - pod podpor od strony Krakowa zaprojektowano 42 pale o [rednicy 800 mm w trzech rzdach w siatce o wymiarach 2,5 x 2,0 m i dBugo[ci 7,0 m. Rys. 3. Schemat siatki pali iniekcyjnych dla wzmocnienia podBo|a obiektu WA  12 4. Przebieg prac iniekcyjnych Do prac iniekcyjnych zastosowano zmodyfikowany zaczyn cementowy o nastpujcym skBadzie na 1m3: - cement 42,5 R - 600 kg, - flubet  150 kg, - betostat  1 dcm3, - woda  500 l, - stosunek: woda/( cement + flubet + betostat ) = 1,2, - gsto[  1,6 g/cm3, WytrzymaBo[ grunto-betonu z pobranych rdzeni po 28 dniach wynosiBa 3,0 MPa. Zabiegi iniekcyjne wykonywano przy zastosowaniu pompy tBokowej, wielkoci[nieniowej o ci[nieniu roboczym 40 MPa. Dla wzmocnienia gruntu pod przyczóBkami i filarami wiaduktu WA  12 wykonano razem 252 pale o [rednicy 800 mm o Bcznej dBugo[ci 1900 m. Wzmocniono grunt o objto[ci 1000 m3 i zu|yto 1626 m3 zaczynu cementowego. 5. Wzmocnienie podBo|a gruntowego w rejonie projektowanego nasypu drogowego autostrady A-4 w km 328.240-328.310 Projektowany nasyp drogowy autostrady A-4 w km 328.240-328.310 wymagaB równie| wykonania odpowiednich zabezpieczeD. Do jego zabezpieczenia zastosowano podobnie jak dla wiaduktu WA-12 metod  jet grouting . Po wykonaniu obliczeD dotyczcych przewidywanych obci|eD zaprojektowano wzmocnienie gruntu za pomoc 120 pali o [rednicy 800 mm w piciu rzdach w siatce o wymiarach 3,0 x 3,0 m ( rys. 4 ) Rys. 4. Iniekcyjne wzmocnienie podBo|a gruntowego pod nasyp drogowy autostrady A-4 w km 328.240 - 328.310 DBugo[ otworów byBa zmienna i dla otworów o numerach od 1 do 85 wynosiBa 15,0 m, dla otworów o numerach 86 do 105 wynosiBa 12,0 m oraz dla otworów o numerach 106 do 120 wynosiBa 8,0 m. Dla wzmocnienia gruntu w rejonie nasypu wykonano Bcznie 120 pali o [rednicy 800 mm i sumarycznej dBugo[ci 1635 m. Wzmocniono grunt o objto[ci 830 m3 i zu|yto 830 m3 zaczynu cementowego. Literatura: 1. Sprawozdanie z prac uzdatniajcych podBo|e gruntowe w rejonie autostrady A-4. ZakBad In|ynieryjny  GEOREM w Sosnowcu. Sosnowiec 2003. 2. Biuro Projektów Transprojekt w Poznaniu. Autostrada A-4. Chorzów Batory  Wirek. 3. JeleDski A.: Koszty budowy i eksploatacji autostrad na terenach górniczych. Prace Naukowe GBównego Instytutu Górnictwa. Seria: Konferencje. Problemy ochrony terenów górniczych. Katowice 2002.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
11 Wzmacnianie podłoża gruntowego
7 Osiadanie i konsolidacja podłoża gruntowego
Nośność podłoża gruntowego
impregnat do wzmacniania podłoży mineralnych
Komórkowy System Ograniczający nowoczesna technologia wzmacniania i stabilizacji gruntów
27 Ulepszanie podłoża gruntowego, metody wykonawstwa, zastosowania, technologie
Wzmocnienie podłoża gruntowego w celu usunięcia awarii filarów w kablobetonowym moście
Wzmacnianie podłoża pod obiekty inżynierskie
Katalog Inzyniera Naprawa rys i pekniec metoda iniekcji
Wzmocnienia podłoża gruntowego głównych szlaków komunikacyjnych(1)
Świnianki Wzmacnianie podłoża pod linie kolejowe
Rola geosiatek przy wzmacnianiu podłoża
Nośność podłoża gruntowego pod fundamentem

więcej podobnych podstron