2009-02-03

1

FUNDAMENTOWANIE 1

Część 2c

Ś

ciany szczelinowe

WYCIĄG Z MATERIAŁÓW

Ś

ciany szczelinowe

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/2

Ś

ciany szczelinowe

– konstrukcje żelbetowe prefabrykowane lub betonowane

na miejscu w postaci płaskich paneli wykonywane sekcjami w wykopie
głębionym w osłonie z zawiesiny bentonitowej.

Grubości ścian szczelinowych wynoszą od 0,6 do 1,2 m (2,4 m), a głębokości do

ponad 30 ÷÷÷÷ 40 m.

Wykonanie ściany szczelinowej obejmuje m.in.:
a) wykonanie murków prowadzących (w kształcie litery L) zapobiegających

obsuwaniu się gruntu oraz są prowadnicami urządzeń głębiących,

b) wypełnienie rowu (pomiędzy murkami) zawiesiną bentonitową lub polimerową o

gęstości 1030 – 1100 kg/m

3

,

c) wykonanie sekcji prowadzących (odcinków szczeliny) o długości 2÷6 m

(ograniczenia wynikają z wymiarów chwytaka urządzenia głębiącego oraz z
konieczności zachowania stateczności szczeliny); w miarę głębienia dolewa
się zawiesinę, która rozpiera ściany szczeliny, przenika w grunt, w którego
porach żeluje stabilizując go wewnętrznie, zlepia ziarna na ścianach
szczeliny, skutecznie zabezpieczając przed obwałami gruntu,

Ś

ciany szczelinowe

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/3

d) do wykonanego odcinka wstawia się elementy rozdzielcze (np. rury

stopendowe) wyznaczające długość sekcji prowadzącej,

e) do szczeliny (pomiędzy elementami rozdzielczymi) wkłada się zbrojenie i

betonuje się stosując metodę kontraktor,

e) po stwardnieniu betonu wyciąga się elementy rozdzielcze i wykonuje kolejną

sekcją prowadzącą, następnie wykonuje się sekcje zamykające (pomiędzy
prowadzącymi).

Na ogół styki sekcji ścian szczelinowych nie są łączone zbrojeniem. Zespolenie

sekcji uzyskuje się poprzez wykonanie na górze ściany żelbetowego
wieńca (oczepu).

Odkopywanie ściany (głębienie wykopu) nie powinno być rozpoczynane przed

wykonaniem oczepu.

Ś

ciany szczelinowe mogą być stosowane jako:

- obudowa wykopu,
- fundament,
- obudowa wykopu (ściana budynku) i fundament.

Ś

ciany szczelinowe

- wykonawstwo

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/4

Ś

ciany szczelinowe

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/5

Metody wykonywania wykopów z

obudową ze ścian szczelinowych:

a) wykop otwarty (ściana kotwiona,

rozpory),

b) metoda stropowa,

c) metoda półstropowa.

WYKOP OTWARTY
– ściana kotwiona

Ś

ciany szczelinowe

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/6

WYKOP OTWARTY – ściana rozparta

– układ mieszany

ś

ciana kotwiona i rozparta

2009-02-03

2

Ś

ciany szczelinowe

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/7

WYKOP OTWARTY
– metoda stropowa

Ś

ciany szczelinowe

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/8

WYKOP OTWARTY
– metoda półstropowa

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/9

Ś

ciany szczelinowe

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/10

Ś

ciany szczelinowe

Ś

ciany szczelinowe - rodzaje

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/11

Norma europejska dotycząca wykonawstwa ścian szczelinowych:

PN- EN-1538

:

2002 Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych.

Ś

ciany szczelinowe

Warunki techniczne wykonywania ścian szczelinowych. IBDIM Warszawa

Rodzaje ścian szczelinowych

– pełniących funkcję ścian oporowych (obudowa wykopu w gruncie):

a)

ś

ciany szczelinowe betonowane w gruncie (monolityczne);

b)

ś

ciany szczelinowe prefabrykowane;

c)

ś

ciany z „zawiesiny zbrojonej”

– pełniących funkcję przegrody przeciwfiltracyjnej:

a)

przegrody (ściany formowane jednofazowo) z zawiesiny (ewentualnie z przeponami lub

ś

cianką z grodzic);

b) ściany z betonu „plastycznego”.

Ś

ciany szczelinowe - definicje

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/12

Ś

ciana szczelinowa betonowana w gruncie - (cast in situ concrete diaphagrm wall, paroi

moulee beton, Ortbetonschlitzwand) – ściana wykonywana z betonu lub żelbetu,

formowana w szczelinie wygłębionej w gruncie. Beton jest układany przez rurę wlewową,

pod cieczą stabilizującą w przypadku szczelin zabezpieczanych cieczami lub w niektórych

przypadkach na sucho.

Ś

ciana szczelinowa

betonowa prefabrykowana - (precast concrete diaphragm wall, paroi

prefabriquee en beton, Fertigteilschlitzwand) – ściana wykonywana z betonowych

elementów prefabrykowanych,

które są osadzane w szczelinie wypełnionej zawiesiną

twardniejącą.

Ś

ciany z „zawiesiny zbrojonej” - (reinforced slurry wall, paroi moulee en coulis arme

Bewehrte Einphasenschliltzwand) – ściana wykonywana z zawiesiny twardniejącej,

zbrojona stalowymi kształtownikami, siatkami lub w inny sposób.

Przegroda z zawiesiny - (slurry wall, paroi moulee en couli, Einphasenschlitzwand) –

ś

ciana wykonywana z zawiesiny twardniejącej. Najczęściej szczelina jest głębiona z

użyciem zawiesiny twardniejącej jako cieczy stabilizującej. Mogą w niej być osadzane

elementy uszczelniające, takie jak przepony lub ścianka z grodzic.

2009-02-03

3

Ś

ciany szczelinowe - definicje

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/13

Ś

ciana z betonu „plastycznego” - (plastic consrete wall, paroi moulee en beton plastique,

Tonbetonschlitzwand) – ściana wykonywana z betonu „plastycznego”, formowana w

szczelinie wygłębionej w gruncie. Beton jest układany przez rurę wlewową, pod cieczą

stabilizującą w przypadku szczelin zabezpieczanych cieczami albo w niektórych

przypadkach na sucho.

Sekcja ściany (panel, panneau, Schlitzwandelement) – odcinek ściany szczelinowej

betonowanej jako jeden element. Sekcja ściany może być prosta, w kształcie litery T lub L

albo o innej konfiguracji.

Ś

cianki prowadzące (murki prowadzące) - (guide-walls, murettes-guides, Leitwande) –

małe, równoległe ścianki tymczasowe, służące do zapewnienia prowadzenia narzędzia

głębiącego i do zabezpieczenia szczeliny przed obwałem w strefie zmiennego zwierciadła

cieczy stabilizującej.

Ciecz stabilizująca - (supporting fluid, fluide d’excavation, Stutzende Flussigkeit) – ciecz

używana podczas głębienia do zabezpieczenia stateczności ścian szczeliny. Zwykle jest to

zawiesina bentonitowa, roztwór polimerowy lub zawiesina twardniejąca.

Ś

ciany szczelinowe - definicje

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/14

Zawiesina twardniejąca - (self-hardeningg slurry, coulis autodurcissant, Selebsterhartende

Susppension) – zawiesina, która twardnieje z upływem czasu. Jest top zawiesina
zawierająca cement lub inne spoiwo oraz dodatkowe materiały jak ił (bentonit),
granulowany żużel wielkopiecowy lub popioły lotne wypełniacze i domieszki.

Beton „plastyczny” (plastic concrete, beton plastique, Tonbeton) – beton o małej
wytrzymałości i dużej plastyczności. W tym przypadku duża plastyczność oznacza
zdolność do wytrzymywania odkształceń większych niż zwykły beton. Jest on zwykle
wykonywany z małą zawartością cementu, zawiera bentonit i/lub inne materiały ilaste.
Może zawierać inne materiały jak popioły lotne i domieszki.

Bentonit – ił zawierający głównie montmorylonit lub podobne materiały. Rozróżnia się:

-

bentonit wapniowy,

-

naturalny bentonit sodowy,

-

bentonit aktywowany (bentonit sodowy otrzymywany przez wymianę jonów z naturalnego

bentonitu wapniowego).

Zawiesiny bentonitowe – z bentonitu sodowego naturalnego lub aktywowanego.

Zawiesina twardniejąca – z bentonitu wapniowego lub sodowego naturalnego lub
aktywowanego.

Ś

ciany szczelinowe - obliczenia

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

2/15

Praca ścian szczelinowych jest zagadnieniem złożonym. Dotyczy to szczególnie obliczania przemieszczeń.

Stosowane metody obliczeń:

-obliczenia względnie dokładne - MES

-Obliczenia uproszczone – metoda grodzy zastępczej, metoda pręta w sprężystym podłożu, metody oparte

na współczynniku podatności podłoża (modele jedno i dwuparametrowe, Winklera.