Budownictwo

Budownictwo

Ziemne

Ziemne

SGGW w Warszawie
Wydział Inżynierii
i Kształtowania
Środowiska
Katedra Geoinżynierii

Tematyka

Tematyka

wykładów

wykładów

1. Podstawy Projektowania Budowli Ziemnych

2. Grunty Budowlane –

Charakterystyka Geotechniczna

3. Obliczenia Statyczne Budowli
Ziemnych

4.

Roboty

Przygotowawcze

i

Zabezpieczające
5. Wykopy

Tematyka

Tematyka

wykładów

wykładów

6. Nasypy

7. Nasypy Na Gruntach
Słabych

8.

Konstrukcje

Ziemne

i

Betonowo – Ziemne

9.Grunt
Zbrojony

1. Bobiński E., Kowalewski J., Krzepkowski W.,

Maciejewicz A., Nowak S., Tyczyński Z., Wolski
W. (1977). Technologia i organizacja robót w
budownictwie wodnym. Arkady, Warszawa.

2. Czyżewski K., Wolski W., Wójcicki S., Żbikowski

A. (1973). Zapory ziemne. Arkady, Warszawa.

3. Huckel S. (1959). Grodze. Arkady, Warszawa.

4. Roboty ziemne. Warunki techniczne wykonania i

odbioru (1996). Ministerstwo Ochrony
Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa.

Literatura

Literatura

W

Budownictwie

Ziemnym

grunt

traktowany

jest

jako

materiał

budowlany, z którego wykonywane są
konstrukcje i budowle ziemne (np.
nasypy) oraz jako ośrodek, w którym
wykonywane są inne budowle (np.
kanały).

Celem przedmiotu jest zapoznanie
studentów
z typami i rodzajami budowli i
konstrukcji ziemnych, zarówno dużych
jak i niewielkich, ich obliczeniami
statycznymi

oraz

z

zasadami

projektowania i wykonywania robót i
budowli ziemnych.

WYKORZYSTANIE MECHANIKI

GRUNTÓW

W ROZWIĄZYWANIU

PROBLEMÓW GEOTECHNICZNYCH

PROJEKTOWANI

E

I

WYKONAWSTW

O

BUDOWLI

ZIEMNYCH

POSADOWIENI

E

BUDOWLI

NA GRUNTACH

SPECJALNE

PROBLEMY

SKŁADOWISKA

ODPADÓW

- dobór materiału
do budowy zapór
ziemnych, wałów,
grobli, dróg, itp.

- wybór metod
obliczania
stateczności
i odkształceń

- badanie i dobór
parametrów do
obliczeń

- kontrola stanu
technicznego
budowli

- rozpoznanie
właściwości
podłoża
- wybór metody
posadowienia
- wzmacnianie
podłoża
- dobór metod

obliczeniowych
w
projektowaniu

- składowanie
odpadów

poprzemysłowy
ch
i
komunalnych



-
wykorzystanie
odpadów

poprzemysłowy
ch
w
budownictwie
-
zagospodarowa
nie
terenów

poprzemysłowy
ch

- posadowienie
budowli na
gruntach

ekspansywnyc
h
- dynamiczne
odciążenia
gruntów

PROJEKTOWANIE

I WYKONAWSTWO

BUDOWLI ZIEMNYCH

 DOBÓR

MATERIAŁU

DO BUDOWY ZAPÓR

ZIEMNYCH, WA

ŁÓW,

GROBLI, DRÓG, itp

 WYBÓR METOD

OBLICZANIA

STATECZNOŚCI

ODKSZTAŁCEŃ



BADANIA I DOBÓR

PARAMETRÓW DO

OBLICZEŃ



KONTROLA STANU

TECHNICZNEGO

BUDOWLI

POSADOWIENIE

BUDOWLI NA

GRUNTACH



ROZPOZNANIE

W

ŁAŚCIWOŚCI

POD ŁOŻA



WYBÓR METODY

POSADOWIENIA



WZMACNIANIE

POD

ŁOŻA



DOBÓR METOD

OBLICZENIOWYCH

W PROJEKTOWANIU

SKŁADOWISKA

ODPADÓW

- Składowanie
odpadów
poprzemysłowych
i komunalnych

- Zagospodarowanie
terenów
poprzemysłowych

- Wykorzystanie
odpadów
poprzemysłowych
w budownictwie

POSADOWIENIE

BUDOWLI NA GRUNTACH

Posadowieni

e

bezpośrednie

Ściany

oporowe

Posadowieni

e

bezpośrednie

Ściany

oporowe

Ścianki

szczeln

e

Obudowa

wykopów

Konstrukcje

podziemne

Ścianki

szczelne

Obudowa

wykopów

Konstrukcje

podziemne

1.  Ogólne Wiadomości o

1.  Ogólne Wiadomości o

Rodzajach Budowli Ziemnych

Rodzajach Budowli Ziemnych

Budowle Ziemne

powstają poprzez wykonywanie

nasypów
i wykopów o różnych kształtach i różnych
wymiarach

,

przy

czym

technologia

ich

wykonania polega zazwyczaj na odspojeniu i
wydobyciu gruntu z wykopów, przemieszczeniu
urobku na miejsca nasypów oraz na ich
uformowaniu

w

zależności

od

celu

i

przeznaczenia budowli.

Nierzadko do budowy nasypów wykorzystuje się
grunty antropogeniczne, powstałe w wyniku
gospodarczej lub przemysłowej działalności
człowieka (odpady komunalne, pyły dymnicowe,
odpady poflotacyjne).

STAŁE

(STATECZNOŚĆ

STAŁA)

CZASOWE

(STATECZNOŚĆ

OGRANICZONA

W CZASIE)



zapory

wodne

ziemne,

obwałowania

rzek,

nasypy

drogowe

i

kolejowe,

groble

stawów rybnych itp.,



zbiorniki

odpadów

przemysłowych np. poflotacyjne



hałdy magazynowe np. w

portach przeładunkowych



podtorza ziemne dla kolei i

dróg kołowych,



roboty

niwelacyjne

dla

zakładów przemysłowych, osiedli
mieszkaniowych,

lotnisk,

stadionów itp.,



kanały

żeglowne,

kanały

nawadniające oraz roboty z
zakresu regulacji rzek i potoków



wykopy pod budynki mieszkalne,

przemysłowe, mosty, zapory wodne,
śluzy nadbrzeża itp.,



rowy

dla

instalacji

kanalizacyjnych,

wodociągowych,

kabli, sieci gazowej itd.,



nasypy ziemne w postaci grodz dla

budowli hydrotechnicznych

PRZYKŁADY ROBÓT ZIEMNYCH

WYKOPY

NASYPY

-szerokoprzestrzenne

(szerokość

dna

>

1,5

m;

długość

nieograniczona)

-wąskoprzestrzenne

(szerokość

dna

≤

1,5

m;

długość

nieograniczona)

-jamiste

(szerokość i długość dna

lub średnicy ≤ 1,5m)

-wykonywanie

nasypów,

w

szczególności

wysokich

i

z

różnorodnych

gruntów

jest

zadaniem trudnym, wymagającym
znajomości:

 zasad stateczności nasypów

 technologii robót ziemnych

 właściwości gruntów

-

wybór sposobu prowadzenia robót

zależy od:



ukształtowania terenu

 rodzaju gruntu

 rodzaju podłoża

 dostępnych maszyn i środków
transportu

ELEMENTY ROBÓT ZIEMNYCH

KRYTERIA LOKALIZACJI BUDOWLI

Rozpoznawanie rejonu inwestycji musi zapewnić
projektantowi znajomość wszystkich elementów
niezbędnych do wyboru najlepszej lokalizacji
budowli ziemnej. Musi ona spełniać warunki
wynikające z:

- ekonomii budowli i jej stateczności,
- bezpieczeństwa publicznego,
- właściwego działania w przewidywanym okresie
eksploatacji,
- spełniać wymagania wynikające z ochrony
środowiska

.

O miejscu wykonania budowli ziemnej decydują
zatem warunki

topograficzne

i

geotechniczne

w

podłożu budowli.

KRYTERIA TOPOGRAFICZNE

Czynniki topograficzne

opracowuje się

na podstawie:

•

analizy

aktualnych

map

topograficznych,

• studiów materiałów archiwalnych,

• wizji terenowej (w celu sprawdzenia
aktualności map z terenem).

Do najważniejszych obserwacji należą

• odczytywanie rzeźby i morfologii terenu (dolina
rzeczna i jej tarasy, stok górski, stożek napływowy
itp.);

• rozwój sieci hydrograficznej, ocena drenowania
terenu przez płynące cieki, ustalenie objętości
odpływu podziemnego, obecności źródeł i pomiar
ich wydajności,

•

ustalenie

głębokości

zwierciadła

wód

podziemnych,

wyznaczenie

zasięgu

wód

powodziowych,

ustalenie

obecności

wód

w

piwnicach,

• stwierdzenie procesów geologicznych: erozji
rzecznej, ablacji, osiadania zapadowego w obrębie
gruntów makroporowatych, przejawów osuwisk,
procesów krasowych itp.,

• określenie stanu zagospodarowania terenu:
istniejącej zabudowy, dróg, rurociągów, rodzajów
upraw rolniczo – leśnych.

TRÓJSTOPNIOWY PODZIAŁ TERENU

Budowa prosta

Budowa złożona

Budowa skomplikowana

Teren płaski,

warstwy

geologiczne są

jednorodne,

zwierciadło wód

podziemnych

występuje głęboko,

brak wyraźnych

objawów procesów

geologicznych.

Teren pofalowany,

warstwy

geologiczne zmienne pod

względem litologicznym,

woda podziemna

występuje płytko w

soczewkach lub

przewarstwieniach,

wyraźne objawy procesów

geodynamicznych.

Teren o intensywnym

urzeźbieniu,

duża

zmienność warstw

geologicznych

o zaburzonym ułożeniu

(tektonicznym lub

sedymentacyjnym) – w

odniesieniu do skał

litych (zwięzłych) duża

szczelinowość, woda

podziemna występuje

płytko tworząc

podmokłości lub

zabagnienia,

intensywne procesy

geodynamiczne

(osuwiska, kras, erozja

powierzchniowa

rzeczna

i morska, ablacja).

KRYTERIA GEOTECHNICZNE

KATEGORIA GEOTECHNICZNA

systematyzuje

zakres i rodzaj

badań

geotechnicznyc

h oraz sposób

ich

dokumentowani

a

dotyczy

konkretnego

projektowanego

lub budowanego

obiektu

i jest ustalana w

zależności od

rodzaju obiektu

i stopnia

złożoności

warunków jego

podłoża

warunkuje

metody obliczeń

projektowych

oraz badań

kontrolnych

w czasie budowy

KATEGORIĘ GEOTECHNICZNĄ 1

przyjmuje się

do następujących konstrukcji lub ich części:

wykopów powyżej zwierciadła wody lub poniżej,
gdy

doświadczenia

miejscowe

wskazują,

że

wykonanie ich będzie łatwe,

posadowień bezpośrednich obiektów mostowych
ze swobodnie podpartymi przęsłami rozpiętości 15
m w prostych warunkach podłoża,

nasypów wysokości do 3 m oraz ścian oporowych
i zabezpieczeń wykopów, gdy różnica poziomów nie
przekracza
2 m,

płytkich wykopów przy układaniu przepustów lub
przewodów, rowów odwadniających itp.,

budynków jedno- lub dwukondygnacyjnych o
prostej konstrukcji, posadowionych na typowych
fundamentach bezpośrednich lub palach.

typowych posadowień bezpośrednich i palowych
podpór

mostowych

i budynków o złożonej konstrukcji,

ścian

oporowych

lub

innych

konstrukcji

oporowych, utrzymujących grunt i wodę oraz
zabezpieczeń wykopów, gdy różnica poziomów jest
większa od 2 m,

nasypów budowli ziemnych wysokości ponad 3 m,

kotew gruntowych i podobnych systemów,

wykopów i przekopów na zboczach w złożonych
warunkach podłoża,

tuneli w twardych i nie spękanych skałach, nie
obciążonych

wodami

naporowymi

i

nie

wymagających szczególnej szczelności, tuneli
odkrywkowych itp.

KATEGORIĘ GEOTECHNICZNĄ 2

można

przyjmować do następujących konstrukcji

lub ich części:

KATEGORIA GEOTECHNICZNA 3

powinna być

przyjmowana do następujących konstrukcji

lub ich części:

autostrad i dróg ekspresowych (dróg klasy I i II),

mostów przez rzeki o świetle ponad 100 m lub rozpiętości
przęseł

powyżej

100 m,

głębokich wykopów poniżej zwierciadła wody,

nietypowych fundamentów głębokich i specjalnych,

urządzeń służących do czasowego lub trwałego obniżania
poziomu wody gruntowej, wywołujących ryzyko dużych
przemieszczeń

mas

gruntu

i zniszczenia konstrukcji,

przekopów i przejść pod terenami o dużym natężeniu ruchu
drogowego,

konstrukcji nabrzeży,

konstrukcji narażonych na wstrząsy sejsmiczne lub
położonych na terenach górniczych kategorii II i wyższych,

konstrukcji posadowionych na gruntach pęczniejących i
zapadowych,

wykopów prowadzonych w trudnych warunkach, zwłaszcza
wśród zabudowy,

tuneli w skałach miękkich i spękanych, obciążonych
wodami naporowymi, wymagających szczelności.