UKD 69.021.15:69.022.2

POLSKI KOMITET

NORMALIZACJI,
MIAR I JAKO

Ś

CI

P O L S K A N O R M A

PN-83

B-03010

Ś

ciany oporowe

Obliczenia statyczne i projektowanie

Zamiast:

Grupa katalogowa

0702

Retaining walls

Static calculation and design

Murs de souténement

Projets et calculs statiques

Î

ď

î

ñ

í

őĺ

ńňĺ

í

ő

Ńňŕňč

÷

ĺńęč

é

ñŕń

÷

ĺň

č

ďñ

î

ĺęňčñ

îâ

ŕ

í

čĺ

SPIS TRE

Ś

CI

1. WST

Ę

P

1.1. Przedmiot normy
1.2. Zakres stosowania normy
1.3. Okre

ś

lenia

1.4. Podstawowe oznaczenia
1.4.1. Du

ż

e litery łaci

ń

skie

1.4.2. Małe litery łaci

ń

skie

1.4.3. Litery greckie

2. PARAMETRY GEOTECHNICZNE

2.1. Zasady ogólne
2.2. Warto

ś

ci charakterystyczne i obliczeniowe parametrów geotechnicznych

2.3. Zasady okre

ś

lania k

ą

tów tarcia gruntów o

ś

cian

ę

oporow

ą

δ

(r)

,

δ

2

(n)

2.3.1. K

ą

t tarcia gruntu

δ

2

(n)

dla parcia i odporu

2.3.2. Opór tarcia gruntu pod podstaw

ą

fundamentu

3. OBCI

Ąś

ENIA

3.1. Definicje i ogólne zasady okre

ś

lania obci

ąż

e

ń

3.2. Obci

ąż

enia stałe

3.3. Obci

ąż

enia zmienne

3.4. Obci

ąż

enia wyj

ą

tkowe

3.5. Ci

ęż

ar gruntu spoczywaj

ą

cego na odsadzkach

ś

ciany oporowej

3.5.1. Warto

ść

charakterystyczna ci

ęż

aru gruntu

3.5.2. Warto

ść

obliczeniowa ci

ęż

aru gruntu

3.6. Warto

ś

ci charakterystyczne parcia i odporu gruntu

3.6.1. Zalecenia ogólne i okre

ś

lenie stanów parcia

3.6.2. Parcie graniczne gruntu
3.6.3. Odpór graniczny gruntu
3.6.4. Parcie spoczynkowe gruntu
3.6.5. Parcie po

ś

rednie gruntu

3.6.6. Wypadkowa parcia i odporu gruntu
3.7. Warto

ś

ci obliczeniowe parcia lub odporu gruntu

4. SPRAWDZENIE STANÓW GRANICZNYCH GRUNTU

4.1. Zasady ogólne

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 1

4.2. Stany graniczne no

ś

no

ś

ci

4.2.1. Stany graniczne no

ś

no

ś

ci podło

ż

a

4.2.2. Zakres oblicze

ń

stanu granicznego no

ś

no

ś

ci podło

ż

a w zale

ż

no

ś

ci od rodzaju

ś

ciany oporowej i warunków

gruntowych
4.2.3. Sprawdzenie no

ś

no

ś

ci podło

ż

a bezpo

ś

rednio pod podstaw

ą

fundamentu

4.2.4. Sprawdzenie stateczno

ś

ci na obrót

4.2.5. Sprawdzenie stateczno

ś

ci na przesuni

ę

cie

4.2.6. Sprawdzenie ogólnej stateczno

ś

ci

ś

ciany oporowej i uskoku naziomu

4.3. Stany graniczne u

ż

ytkowania

ś

ciany oporowej

4.3.1. Stany graniczne u

ż

ytkowania

4.3.2. Zakres oblicze

ń

stanu granicznego u

ż

ytkowania

4.3.3. Zasady oblicze

ń

stanu granicznego u

ż

ytkowania

5. WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE I SPRAWDZENIE STANÓW GRANICZNYCH

5.1. Grubo

ś

ci elementów

ś

cian oporowych oraz otulenia zbrojenia

5.2. Zabezpieczenie korony

ś

cian oporowych

5.3. Zagł

ę

bienie

ś

cian oporowych w gruncie

5.4. Posadowienia

ś

cian oporowych

5.5. Przerwy dylatacyjne i robocze
5.5.1. Odległo

ś

ci mi

ę

dzy przerwami dylatacyjnymi ze wzgl

ę

du na wpływy termiczno-skurczowe

5.5.2. Odległo

ś

ci mi

ę

dzy przerwami dylatacyjnymi ze wzgl

ę

du na osiadanie i wychylenia

ś

cian

5.5.3. Kształtowanie przerw dylatacyjnych
5.5.4. Poziome przerwy robocze w

ś

cianych betonowych i

ż

elbetowych

5.6. Izolacje przeciwwilgotno

ś

ciowe

5.7. Materiał zasypowy
5.8. Odwodnienie w rejonie

ś

ciany oporowej

5.8.1. Odwodnienie w czasie wykonywania

ś

ciany oporowej

5.8.2. Odwodnienie stałe
5.9. Sprawdzenie stanów granicznych konstrukcji
5.9.1.

Ś

ciany oporowe masywne

5.9.2.

Ś

ciany oporowe masywne ze wspornikowymi płytami odci

ąż

aj

ą

cymi

5.9.3.

Ś

ciany oporowe k

ą

towo-płytowe

5.9.4.

Ś

ciany oporowe k

ą

towe płytowo-

ż

ebrowe

ZAŁ

Ą

CZNIKI

ZAŁ

Ą

CZNIK 1. PARCIE I ODPÓR GRUNTU W SZCZEGÓLNYCH PRZYPADKACH

ZAŁ

Ą

CZNIK 2. WYZNACZANIE OPORU GRANICZNEGO PODŁO

ś

A

ZAŁ

Ą

CZNIK 3. SPRAWDZENIE WARUNKÓW OGÓLNEJ STATECZNO

Ś

CI

Ś

CIANY OPOROWEJ I USKOKU

NAZIOMU

ZAŁ

Ą

CZNIK 4. WYZNACZANIE OSIADA

Ń

Ś

REDNICH FUNDAMENTU, OSIADA

Ń

KRAW

Ę

DZI I PRZECHYLENIA

Ś

CIANY OPOROWEJ

ZAŁ

Ą

CZNIK 5.

Ś

CIANY OPOROWE Z GRUNTU ZBROJNEGO

INFORMACJE DODATKOWE

__________________

Nast

ę

pna strona

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Strona 2

Powrót do spisu tre

ś

ci

Poprzednia strona

1. WST

Ę

P

1.1. Przedmiot normy. Przedmiotem normy s

ą

zasady projektowania i oblicze

ń

statycznych

ś

cian oporowych.

1.2. Zakres stosowania normy. Norm

ę

nale

ż

y stosowa

ć

przy projektowaniu

ś

cian oporowych we wszystkich rodzajach

budownictwa.
Nale

ż

y przy tym uwzgl

ę

dnia

ć

dodatkowe wymagania dotycz

ą

ce:

- specjalnych warunków posadowienia (np.: szkód górniczych, gruntów wietrzelinowych, p

ę

czniej

ą

cych, zapadowych,

procesów osuwiskowych lub erozyjnych, zmian ci

ś

nienia wody w porach gruntu, ci

ś

nienia spływowego, gł

ę

bokich

odkrywek),
-

ś

cian oporowych w budownictwie hydrotechnicznym i komunikacyjnym.

Wymagania konstrukcyjne podane w rozdz. 5 normy nie dotycz

ą

ś

cian oporowych w budownictwie hydrotechnicznym.

Norma nie dotyczy

ś

cianek szczelnych i szczelinowych.

1.3. Okre

ś

lenia

1.3.1.

ś

ciany oporowe - budowle utrzymuj

ą

ce w stanie statecznym uskok naziomu gruntów rodzimych lub nasypowych

albo innych materiałów rozdrobnionych, które mo

ż

na scharakteryzowa

ć

parametrami geotechnicznymi (

γ

,

Φ

, c).

1.3.2.

ś

ciana oporowa z gruntu zbrojonego - masyw utworzony przez poł

ą

czenie gruntu i warstw zbrojenia

przenosz

ą

cych siły rozci

ą

gaj

ą

ce.

1.3.3. parcie graniczne gruntu (parcie czynne) E

a

- siła działaj

ą

ca od strony o

ś

rodka gruntowego w stanie

przemieszczenia konstrukcji lub jej elementu w kierunku od gruntu, przy warto

ś

ci przemieszczenia

ρ

a

dostatecznej dla

uzyskania przez parcie warto

ś

ci najmniejszej. Parcie graniczne mo

ż

e wyst

ą

pi

ć

, np. w przypadku

ś

cian oporowych,

ś

cianek szczelnych,

ś

cian szczelinowych, płyt kotwi

ą

cych, obudowy wykopów, okre

ś

lania no

ś

no

ś

ci fundamentów

bezpo

ś

rednich.

1.3.4. parcie po

ś

rednie gruntu E

I

- siła działaj

ą

ca od strony o

ś

rodka gruntowego spowodowana przemieszczeniem

konstrukcji mniejszym od przemieszczenia powoduj

ą

cego wyst

ą

pienie parcia granicznego. Parcie po

ś

rednie mo

ż

e

wyst

ą

pi

ć

np. w przypadku

ś

cian basenów, kotwionych

ś

cian szczelinowych, przyczółków mostowych.

1.3.5. parcie spoczynkowe gruntu E

0

- siła działaj

ą

ca od strony o

ś

rodka gruntowego, gdy nie istnieje mo

ż

liwo

ść

przesuni

ę

cia konstrukcji lub jej elementu. Parcie spoczynkowe mo

ż

e wyst

ą

pi

ć

, np. przy obudowach tuneli, w

zagł

ę

bionych w gruncie

ś

cianach budynku, w przypadku masywnych konstrukcji hydrotechnicznych posadowionych na

skale.

1.3.6. odpór po

ś

redni gruntu E

II

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

w kierunku o

ś

rodka gruntowego, nie przekraczaj

ą

cemu przemieszczenia powoduj

ą

cego wyst

ą

pienie odporu

granicznego (najwi

ę

kszego). Odpór po

ś

redni mo

ż

e wyst

ą

pi

ć

np. w przypadku

ś

cian oporowych, podpór mostów

łukowych.

1.3.7. odpór graniczny gruntu (parcie bierne) E

p

- reakcja gruntu spowodowana przemieszczeniem konstrukcji lub jej

elementu w kierunku gruntu, przy warto

ś

ci przemieszczenia

ρ

p

niezb

ę

dnej dla osi

ą

gni

ę

cia przez odpór warto

ś

ci

najwi

ę

kszej. Odpór graniczny mo

ż

e wyst

ą

pi

ć

w przypadku np. konstrukcji utwierdzonych w gruncie lub konstrukcji

kotwi

ą

cych.

1.3.8. parcie silosowe gruntu E

s

- siła działaj

ą

ca od strony gruntu na

ś

cian

ę

oporow

ą

w przypadku, gdy strefa klina

odłamu jest ograniczona przez blisko zalegaj

ą

c

ą

przeszkod

ę

(

ś

cian

ę

skaln

ą

lub palisad

ę

w nabrze

ż

ach płytowych).

1.4. Podstawowe oznaczenia

1.4.1. Du

ż

e litery łaci

ń

skie

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

2 Strona 1

A - powierzchnia podstawy fundamentu, masywu gruntu zbrojonego,

B, B

1

- szeroko

ść

podstawy fundamentu,

- obliczeniowa szeroko

ść

podstawy fundamentu,

D - zagł

ę

bienie fundamentu,

E

a

- wypadkowa parcia granicznego (czynnego),

E

I

- wypadkowa parcia po

ś

redniego,

E

0

- wypadkowa parcia spoczynkowego,

E

II

- wypadkowa odporu po

ś

redniego,

E

p

- wypadkowa odporu granicznego (parcia biernego),

E

s

- wypadkowa parcia silosowego,

G

g

- ci

ęż

ar gruntu,

K

a

- współczynnik parcia granicznego (czynnego),

K

0

- współczynnik parcia spoczynkowego,

K

p

- współczynnik odporu granicznego (parcia biernego),

L - długo

ść

fundamentu lub zbrojenia gruntu,

M - moment,

N

c

, N

D

, N

B

- współczynniki no

ś

no

ś

ci zale

ż

ne od warto

ś

ci obliczeniowej k

ą

ta tarcia wewn

ę

trznego

,

Q - wypadkowa obci

ąż

enia,

Q

f

- wypadkowa oporu podło

ż

a gruntowego,

Q

h

- składowa pozioma obci

ąż

enia,

Q

n

- składowa normalna obci

ąż

enia,

Q

v

- składowa pionowa obci

ąż

enia,

Q

t

- składowa styczna obci

ąż

enia,

Q

r

- warto

ść

obliczeniowa wypadkowej obci

ąż

enia.

1.4.2. Małe litery łaci

ń

skie

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

2 Strona 2

b - szeroko

ść

zbrojenia,

b' - szeroko

ść

zbrojenia netto,

c - spójno

ść

gruntu,

d, d

10

, d

15

, d

50

, d

60

-

ś

rednice ziarn lub cz

ą

stek gruntu,

e - mimo

ś

ród,

e

a

- jednostkowe parcie graniczne (czynne),

e

I

- jednostkowe parcie po

ś

rednie,

e

0

- jednostkowe parcie spoczynkowe,

e

II

- jednostkowy odpór po

ś

redni,

e

p

- jednostkowy odpór graniczny (parcie bierne),

e

s

- jednostkowe parcie silosowe,

f

i

- przemieszczenia poziome

ś

ciany oporowej lub jej korony,

h - całkowita wysoko

ść

ś

ciany oporowej,

h

E

- wysoko

ść

zaczepienia wypadkowej parcia (odporu) gruntu,

h

n

- wysoko

ść

uskoku naziomu,

i - spadek hydrauliczny,

i

c

, i

D

, i

B

- współczynniki uwzgl

ę

dniaj

ą

ce wpływ nachylenia obci

ąż

enia na no

ś

no

ść

podło

ż

a,

i

cf

, i

Df

, i

Bf

- współczynniki uwzgl

ę

dniaj

ą

ce nachylenie podstawy fundamentu na no

ś

no

ść

podło

ż

a,

i

cg

, i

Dg

, i

Bg

- współczynniki uwzgl

ę

dniaj

ą

ce nachylenie zbocza,

- współczynniki zanikania napr

ęż

enia przy obliczaniu osiada

ń

,

m, m

1

- współczynniki korekcyjne,

q - jednostkowe obci

ąż

enie naziomu,

q

c

- sumaryczne obci

ąż

enie jednostkowe naziomu,

q

z

- zast

ę

pcze obci

ąż

enie jednostkowe naziomu,

s

i

- przemieszczenia pionowe

ś

ciany oporowej (osiadania),

∆

s - ró

ż

nica osiada

ń

,

- wzgl

ę

dna ró

ż

nica osiada

ń

,

u, u

1

- ci

ś

nienia wody w porach gruntu,

z - zagł

ę

bienie rozpatrywanego poziomu.

1.4.3. Litery greckie

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

2 Strona 3

α

- k

ą

t nachylenia podstawy fundamentu do poziomu,

α

1

- k

ą

t odchylenia obci

ąż

enia naziomu q

n

od normalnej do naziomu,

α

2

- k

ą

t odchylenia wypadkowej jednostkowego parcia od normalnej do

ś

ciany,

α

i

- k

ą

t nachylenia odcinka linii po

ś

lizgu do poziomu,

β

- k

ą

t nachylenia

ś

ciany oporowej do pionu,

γ

B

- ci

ęż

ar obj

ę

to

ś

ciowy gruntu poni

ż

ej poziomu posadowienia,

γ

D

- ci

ęż

ar obj

ę

to

ś

ciowy gruntu powy

ż

ej poziomu posadowienia,

γ

f

- współczynnik obci

ąż

enia,

γ

m

- współczynnik materiałowy,

δ

,

δ

2

- k

ą

t tarcia mi

ę

dzy gruntem a konstrukcj

ą

,

δ

1

- k

ą

t odchylenia wypadkowej q

c

obci

ąż

enia naziomu od normalnej do

naziomu,

ε

- k

ą

t nachylenia naziomu w stosunku do poziomu,

Θ

- k

ą

t nachylenia płaszczyzny odłamu parcia do poziomu,

Θ

1

- k

ą

t nachylenia płaszczyzny odłamu odporu do poziomu,

µ

- współczynnik tarcia gruntu o konstrukcj

ę

,

ν

- współczynnik Poissona dla gruntu,

ρ

,

ρ

I

,

ρ

II

,

ρ

a

,

ρ

b

,

ρ

n

,

ρ

p

- uogólnione przemieszczenia

ś

ciany oporowej,

σ

1

,

σ

2

,

σ

3

,

σ

n

,

σ

m

,

σ

12

- napr

ęż

enia,

σ

H

- napr

ęż

enie izotropowe uwzgl

ę

dniaj

ą

ce wpływ spójno

ś

ci gruntu,

σ

zy

- składowa pionowa napr

ęż

enia pierwotnego,

τ

f

- wytrzymało

ść

graniczna gruntu na

ś

cianie,

Φ 

- k

ą

t tarcia wewn

ę

trznego gruntu.

2. PARAMETRY GEOTECHNICZNE

2.1. Zasady ogólne. Parametry geotechniczne gruntów w stanie nienaruszonym (naturalnym) mo

ż

na okre

ś

la

ć

jedn

ą

z

metod (A, B, C) wg PN-81/B-03020 i wg tabl. 1. Dla gruntów zasypowych mo

ż

na stosowa

ć

metod

ę

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

ś

cian oporowych lub mo

ż

liwe zmiany parametrów geotechnicznych w

trakcie eksploatacji budowli, nale

ż

y okre

ś

li

ć

w opinii geotechnicznej.

Tablica 1. Zalecane metody okre

ś

lania parametrów geotechnicznych

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

2 Strona 4

Warunki posadowienia

ś

ciany oporowej

Wysoko

ść

uskoku naziomu h

n

m

Metoda okre

ś

lania parametrów

geotechnicznych wg

PN-81/B-03020

W podło

ż

u do gł

ę

boko

ś

ci równej 3-krotnej szeroko

ś

ci

fundamentu

ś

ciany oporowej wyst

ę

puj

ą

wył

ą

cznie

grunty jednorodne
- niespoiste z wyj

ą

tkiem piasków pylastych w stanie

lu

ź

nym,

- spoiste w stanie twardoplastycznym lub zwi

ę

złym

h

n

≤

3,0

B lub C w zale

ż

no

ś

ci od wa

ż

no

ś

ci

ś

ciany

3,0 < h

n

≤

6,0

B

6,0 < h

n

≤

10,0

B lub A w zale

ż

no

ś

ci od wa

ż

no

ś

ci

ś

ciany

h

n

> 10,0

A

W podło

ż

u zalegaj

ą

:

- piaski pylaste w stanie lu

ź

nym,

- grunty spoiste w stanie plastycznym i
mi

ę

kkoplastycznym,

- grunty uwarstwione,
- grunty organiczne

niezale

ż

nie od wysoko

ś

ci uskoku

naziomu

A

Ś

ciany oporowe ustytuowane na zboczu lub w

gł

ę

bokim wykopie oraz w warunkach specjalnych

okre

ś

lonych w 1.2

niezale

ż

nie od wysoko

ś

ci uskoku

naziomu

A

2.2. Warto

ś

ci charakterystyczne i obliczeniowe parametrów geotechnicznych. Warto

ś

ci charakterystyczne parametrów

geotechnicznych nale

ż

y przyjmowa

ć

wg PN-81/B-03020 z uwzgl

ę

dnieniem nast

ę

puj

ą

cych zasad:

- dla parcia gruntu od całkowicie zdrenowanego albo przepuszczalnego zasypu, odporu gruntu, oporu granicznego
podło

ż

a dla gruntów niespoistych oraz spoistych obci

ąż

onych szybko bez konsolidacji mo

ż

na stosowa

ć

warto

ś

ci k

ą

ta

tarcia wewn

ę

trznego

Φ

u

i spójno

ś

ci c

u

(okre

ś

lenie zgodnie z PN-86/B-02480 zał

ą

cznik p. 59, 62, 64 i 65),

- dla gruntów spoistych, gdy składowa pozioma obci

ąż

enia jest mniejsza od 10% składowej pionowej mo

ż

na

uwzgl

ę

dni

ć

wzrost oporu granicznego wskutek konsolidacji podło

ż

a w trakcie budowy, okre

ś

laj

ą

c efektywne parametry

k

ą

ta tarcia wewn

ę

trznego

Φ

' i spójno

ś

ci c' (okre

ś

lenia zgodnie z PN-86/B-02480 zał

ą

cznik p. 60, 62, 66 i 67),

- w przypadku mo

ż

liwo

ś

ci wyst

ą

pienia zjawisk powoduj

ą

cych zmniejszenie oporu granicznego gruntu

τ

f

na skutek

wzrostu ci

ś

nienia wody w porach gruntu (zmiany zwierciadła wody gruntowej, gwałtowny wzrost obci

ąż

e

ń

, obci

ąż

enia

cykliczne itp.) zaleca si

ę

okre

ś

lenie odpowiednich parametrów efektywnych

Φ

', c' z uwzgl

ę

dnieniem rzeczywistego

przebiegu zjawisk wyst

ę

puj

ą

cych w gruncie.

- dla granicznego parcia, odporu podło

ż

a lub oporu na

ś

cianie wzdłu

ż

powierzchni po

ś

lizgu (stateczno

ść

globalna)

mo

ż

na stosowa

ć

parametry

Φ

i c odpowiadaj

ą

ce maksymalnej składowej stycznej napr

ęż

enia granicznego

τ

fmax

(rys.

1a i 1b),

Rys.1

a) zag

ę

szczony grunt niespoisty lub przekonsolidowany grunt spoisty

b) lu

ź

ny grunt niespoisty lub plastyczne grunty spoiste

- dla terenów osuwiskowych oraz du

ż

ych wykopów w gruntach spoistych przekonsolidowanych nale

ż

y stosowa

ć

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

2 Strona 5

parametry

Φ

i c okre

ś

lone dla

τ

r

(rys. 1a),

- w przypadku gruntów spoistych spójno

ść

gruntu mo

ż

na uwzgl

ę

dnia

ć

tylko dla gruntów w stanie nienaruszonym.

Obliczeniowe warto

ś

ci parametrów geotechnicznych nale

ż

y okre

ś

la

ć

wg zasad PN-81/B-03020.

2.3. Zasady okre

ś

lania k

ą

tów tarcia gruntów

δ

(r)

,

δ

2

(n)

o

ś

cian

ę

oporow

ą

2.3.1. K

ą

t tarcia gruntu

δ

2

(n)

dla parcia i odporu nale

ż

y okre

ś

la

ć

dla warto

ś

ci charakterystycznej k

ą

ta tarcia

wewn

ę

trznego

Φ

. Warto

ś

ci

δ

2

(n)

mo

ż

na przyjmowa

ć

pod warunkiem odwodnienia gruntu znajduj

ą

cego si

ę

za

ś

cian

ą

oporow

ą

. Maksymalne warto

ś

ci

δ

2

(n)

powinny by

ć

mniejsze lub równe

oraz nie wi

ę

ksze ni

ż

30°. Dla granicznego

parcia gruntu powinien by

ć

równie

ż

spełniony warunek

, a dla granicznego odporu

. Zalecane warto

ś

ci

δ

2

(n)

podano w tabl. 2.

Tablica 2. Zalecane warto

ś

ci k

ą

ta tarcia gruntu o

ś

cian

ę

δ

2

(n)

Rodzaj gruntu

Graniczne parcie gruntu

Graniczny odpór gruntu

Rodzaj

ś

ciany

Rodzaj

ś

ciany

idealnie gładka

betonowa

gładka

betonowa

szorstka

idealnie gładka

betonowa

gładka

betonowa

szorstka

Niespoisty

0

0

Spoisty

0

0

Za

ś

ciany idealnie gładkie mo

ż

na uzna

ć

ś

ciany metalowe, betonowe pokryte twardymi materiałami izolacyjnymi o

du

ż

ym stopniu gładko

ś

ci lub specjalnie wyprawiane. Za

ś

ciany betonowe gładkie mo

ż

na przyj

ąć

ś

ciany wykonywane w

szalunkach inwentaryzowanych.

Ś

ciany wykonane w deskowaniu z tarcicy mo

ż

na uwa

ż

a

ć

za szorstkie.

Znak (

±

) przy warto

ś

ci

δ

2

(n)

nale

ż

y okre

ś

li

ć

zgodnie z rys. 2, w zale

ż

no

ś

ci od kierunku działania siły wywołuj

ą

cej

przemieszczenie. W przypadku spodziewanych długotrwałych osiada

ń

ś

ciany oporowej, obci

ąż

e

ń

dynamicznych

(wstrz

ą

sy i drgania przekazywane bezpo

ś

rednio na

ś

cian

ę

lub po

ś

rednio przez grunt) lub gdy brak podstaw do

przyj

ę

cia uzasadnionej warto

ś

ci k

ą

ta tarcia, nale

ż

y przyjmowa

ć

δ

2

(n)

= 0, je

ż

eli zwi

ę

ksza to bezpiecze

ń

stwo konstrukcji.

Rys. 2

2.3.2. Opór tarcia gruntu pod podstaw

ą

fundamentu. Warto

ś

ci obliczeniowe współczynników tarcia

µ

= tg

δ

(r)

mi

ę

dzy

podstaw

ą

fundamentu lub elementami poziomymi

ś

ciany a gruntem mo

ż

na przyjmowa

ć

wg tabl. 3.

Warto

ść

współczynnika tarcia

µ

= tg

Φ

(r)

przyjmowa

ć

mo

ż

na tylko w przypadku układania

ś

wie

ż

ego betonu na

powierzchni gruntu w stanie naturalnym.

Tablica 3. Warto

ś

ci obliczeniowe współczynników tarcia gruntu pod podstaw

ą

fundamentu

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

2 Strona 6

Rodzaj gruntu

Stan gruntu

Obliczeniowy

k

ą

t tarcia

wewn

ę

trznego

Φ

(r)

w stopniach

Współczynniki tarcia

µ

= tg

δ

(r)

Fundament

ś

ciany

oporowej z

cegły lub
kamienia

Beton lub wyprawa

chropowata

gładka

Niespoiste

ż

wiry i pospółki

zag

ę

szczony i

ś

rednio

zag

ę

szczony

37 ÷ 45

0,50 ÷ 0,55

0,55 ÷ 0,60

0,35 ÷

0,40

piaski grube i

ś

rednie

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

Ś

redniospoiste gliny piaszczyste, gliny, gliny

pylaste

16 ÷ 26

0,22 ÷ 0,38

0,26 ÷ 0,43

0,20 ÷

0,30

Spoiste
zwi

ę

złe

gliny piaszczyste, zwi

ę

złe, gliny

zwi

ę

złe, gliny pylaste zwi

ę

złe

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
niezale

ż

ne od rodzaju i genezy

plastyczny i
mi

ę

kkoplastyczny

0 ÷ 10

0

0

0

Dla gruntów spoistych przekonsolidowanych w stanie naturalnym (grunty grupy A wg PN-81/B-03020) mo

ż

na zwi

ę

kszy

ć

warto

ść

współczynników tarcia o 10%, przy spełnieniu warunku

µ

≤

tg

Φ

(r)

.

Nast

ę

pna strona

Powrót do spisu tre

ś

ci

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

2 Strona 7

Powrót do spisu tre

ś

ci

Poprzednia strona

3. OBCI

Ąś

ENIA

3.1. Definicje i ogólne zasady okre

ś

lania obci

ąż

e

ń

charakterystycznych i obliczeniowych oraz zestawienia układu

obci

ąż

e

ń

nale

ż

y przyjmowa

ć

zgodnie z zaleceniami PN-76/B-03001 i PN-82/B-02000, PN-82/B-02001, PN-82/B-02003,

PN-82/B-02004. Dla

ś

cian oporowych w budownictwie wodnym lub komunikacyjnym nale

ż

y dodatkowo uwzgl

ę

dni

ć

wymagania dotycz

ą

ce obci

ąż

e

ń

zawarte w odpowiednich normach specjalistycznych (BN-67/8811-01 i PN-85/S-10030).

3.2. Obci

ąż

enia stałe działaj

ą

ce bezpo

ś

rednio na

ś

cian

ę

oporow

ą

lub w zasi

ę

gu bryły odłamu (strefy oddziaływa

ń

dla

parcia spoczynkowego) nale

ż

y ustala

ć

zgodnie z zaleceniami zawartymi w PN-82/B-02000, PN-82/B-02001,

PN-82/B-02003, PN-82/B-02004. Obci

ąż

enia stałe działaj

ą

ce w obr

ę

bie klina odłamu (strefy oddziaływa

ń

) nale

ż

y

uwzgl

ę

dnia

ć

w obliczeniach parcia (odporu) gruntu, natomiast obci

ąż

enia stałe działaj

ą

ce poza klinem odłamu (stref

ą

oddziaływa

ń

) nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

w obliczeniach stateczno

ś

ci zbocza, na którym znajduje si

ę

ś

ciana oporowa.

Dla parcia spoczynkowego mo

ż

na przyjmowa

ć

zasi

ę

g strefy oddziaływa

ń

równy całkowitej wysoko

ś

ci

ś

ciany h.

3.3. Obci

ąż

enia zmienne. Obci

ąż

enia zmienne działaj

ą

ce bezpo

ś

rednio na

ś

cian

ę

oporow

ą

nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

przy

wyznaczaniu napr

ęż

e

ń

w gruncie w poziomie posadowienia fundamentu i przy wyznaczaniu napr

ęż

e

ń

w

ś

cianie

oporowej, natomiast w obliczeniach stateczno

ś

ci

ś

ciany obci

ąż

e

ń

tych nie uwzgl

ę

dnia si

ę

(z wyj

ą

tkiem

ś

cian w

budowlach komunikacyjnych obci

ąż

onych pojazdami). Obci

ąż

enia zmienne działaj

ą

ce po

ś

rednio na

ś

cian

ę

oporow

ą

(poprzez grunt), w zasi

ę

gu klina odłamu, nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

w obliczeniach parcia gruntu, natomiast obci

ąż

enia

zmienne znajduj

ą

ce si

ę

poza zasi

ę

giem klina odłamu nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

w obliczeniach stateczno

ś

ci zbocza, na

którym znajduje si

ę

ś

ciana oporowa.

3.4. Obci

ąż

enia wyj

ą

tkowe mo

ż

na pomin

ąć

w obliczeniach stanów granicznych

ś

ciany oporowej, w przypadku

odpowiedniego uzasadnienia technicznego i ekonomicznego.
Warto

ść

tych obci

ąż

e

ń

nale

ż

y ustala

ć

indywidualnie dla ka

ż

dego przypadku. Do obci

ąż

e

ń

wyj

ą

tkowych zalicza si

ę

,

mi

ę

dzy innymi:

a) obci

ąż

enia spowodowane nagłym osiadaniem gruntu zapadowego,

b) parcie gruntów p

ę

czniej

ą

cych,

c) parcie zamarzni

ę

tych gruntów nawodnionych,

d) obci

ąż

enie lawin

ą

, rumowiskiem lub lodem,

e) uderzenie statku (np. w nabrze

ż

e),

f) obci

ąż

enie spowodowane powodzi

ą

(parcie wody, parcie szlamu),

g) obci

ąż

enia dynamiczne od szkód górniczych,

h) obci

ąż

enia wyj

ą

tkowe w budownictwie komunikacyjnym.

3.5. Ci

ęż

ar gruntu spoczywaj

ą

cego na odsadzkach

ś

ciany oporowej

3.5.1. Warto

ść

charakterystyczna ci

ęż

aru gruntu spoczywaj

ą

cego na odsadzkach

ś

ciany oporowej jest wyznaczana w

zale

ż

no

ś

ci od rodzaju konstrukcji, jej kształtu i zało

ż

onego schematu oblicze

ń

statycznych. Jest ona równa iloczynowi

obj

ę

to

ś

ci gruntu i warto

ś

ci charakterystycznej ci

ęż

aru obj

ę

to

ś

ciowego gruntu. Przy braku odpowiednich wyników bada

ń

geotechnicznych warto

ś

ci charakterystyczne ci

ęż

arów obj

ę

to

ś

ciowych gruntu mo

ż

na przyjmowa

ć

wg PN-81/B-03020.

W przypadku

ś

cian oporowych k

ą

towo-płytowych ci

ęż

ar gruntu nale

ż

y wyznacza

ć

przy uwzgl

ę

dnieniu zalece

ń

podanych w zał

ą

czniku Z1 p.6.

3.5.2. Warto

ść

obliczeniowa ci

ęż

aru gruntu spoczywaj

ą

cego na

ś

cianie oporowej jest wyznaczana jako iloczyn warto

ś

ci

charakterystycznej ci

ęż

aru gruntu i współczynnika obci

ąż

enia. Współczynniki obci

ąż

enia nale

ż

y przyjmowa

ć

wg

PN-82/B-02000, PN-82/B-02001, PN-82/B-02003 i PN-82/B-02004.

3.6. Warto

ś

ci charakterystyczne parcia i odporu gruntu

3.6.1. Zalecenia ogólne i okre

ś

lenie stanów parcia. Przy wyznaczaniu parcia i odporu gruntu nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

nast

ę

puj

ą

ce czynniki:

- kształt i sztywno

ść

ś

ciany oporowej,

- rodzaj gruntu: rodzimy lub zasypowy, albo inny materiał rozdrobniony charakteryzuj

ą

cy si

ę

nast

ę

puj

ą

cymi

parametrami geotechnicznymi: ci

ęż

arem obj

ę

to

ś

ciowym, spójno

ś

ci

ą

, k

ą

tem tarcia wewn

ę

trznego gruntu i k

ą

tem tarcia

gruntu o

ś

cian

ę

,

- warunki wodne w otoczeniu

ś

ciany oporowej,

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 1

- przewidywane przemieszczenie konstrukcji w kierunku gruntu i od gruntu,
- sposób wykonania i zag

ę

szczenia zasypu,

- przemarzanie i p

ę

cznienie gruntu,

- projektowane odwodnienie konstrukcji,
- obci

ąż

enia statyczne i dynamiczne działaj

ą

ce w obr

ę

bie klina odłamu.

W zale

ż

no

ś

ci od przemieszczenia konstrukcji wzgl

ę

dem o

ś

rodka gruntowego okre

ś

la si

ę

(rys. 3):

Rys. 3

a) parcie graniczne gruntu (parcie czynne) E

a

wg 3.6.2,

b) parcie po

ś

rednie gruntu E

I

wg 3.6.5,

c) parcie spoczynkowe gruntu E

0

wg 3.6.4,

d) odpór po

ś

redni gruntu E

II

wg 3.6.5,

e) odpór graniczny gruntu (parcie bierne) E

p

wg 3.6.3,

f) parcie silosowe gruntu E

s

wg zał

ą

cznika 1 p. 8.

Parcie po

ś

rednie i parcie spoczynkowe gruntu na

ś

cian

ę

oporow

ą

nale

ż

y wyznacza

ć

jedynie wówczas, gdy

u

ż

ytkowanie konstrukcji, wzgl

ę

dy techniczne i technologiczne narzucaj

ą

wyra

ź

ne ograniczenie przemieszcze

ń

ś

ciany

oporowej (0 <

ρ

I

<

ρ

a

).

W pozostałych przypadkach nale

ż

y wyznacza

ć

parcie graniczne gruntu. Dla wst

ę

pnego okre

ś

lenia przemieszcze

ń

konstrukcji dopuszcza si

ę

przyjmowanie parcia granicznego lub parcia spoczynkowego gruntu, w zale

ż

no

ś

ci od rodzaju

konstrukcji.
W przypadku odporu nale

ż

y przeprowadza

ć

analiz

ę

przemieszcze

ń

konstrukcji i przyjmowa

ć

warto

ś

ci odporu

po

ś

redniego gruntu, w zale

ż

no

ś

ci od zało

ż

onego przemieszczenia (0 <

ρ

II

<

ρ

p

).

Dopuszcza si

ę

przyj

ę

cie liniowego rozkładu jednostkowego parcia gruntu dla parcia granicznego, po

ś

redniego i

spoczynkowego, zgodnie z zasadami podanymi w 3.6.6. W przypadku odporu granicznego gruntu i odporu
po

ś

redniego, liniowy rozkład odporu jednostkowego gruntu mo

ż

na przyjmowa

ć

dla konstrukcji, których zniszczenie nie

poci

ą

ga za sob

ą

zagro

ż

enia

ż

ycia ludzkiego lub du

ż

ych strat gospodarczych. W pozostałych przypadkach zaleca si

ę

przyjmowa

ć

zmian

ę

rozkładu jednostkowego odporu gruntu według zasad podanych w zał

ą

czniku Z1 p.12.

Poło

ż

enie wypadkowych parcia lub odporu gruntu nale

ż

y okre

ś

la

ć

w zale

ż

no

ś

ci od rozkładu jednostkowego parcia lub

odporu gruntu, według zasad podanych w 3.6.6 i w zał

ą

czniku 1. p. 12.

Według zasad podanych w normie mo

ż

na wyznacza

ć

równie

ż

parcie i odpór innych materiałów, je

ż

eli dadz

ą

si

ę

one

charakteryzowa

ć

tymi samymi cechami fizycznymi i mechanicznymi co grunt, tj. ci

ęż

arem obj

ę

to

ś

ciowym

γ

, k

ą

tem

tarcia wewn

ę

trznego

Φ

, spójno

ś

ci

ą

c i k

ą

tem tarcia materiału o

ś

cian

ę

muru oporowego

δ

2

.

3.6.2. Parcie graniczne gruntu
3.6.2.1. Parcie graniczne gruntu niespoistego mo

ż

na wyznacza

ć

na podstawie nast

ę

puj

ą

cych zało

ż

e

ń

:

- o

ś

rodek gruntowy jest jednorodny,

- powierzchnia po

ś

lizgu jest płaszczyzn

ą

nachylon

ą

do poziomu pod k

ą

tem

Θ

,

- wzdłu

ż

powierzchni po

ś

lizgu spełniony jest zwi

ą

zek

(1)

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 2

- reakcja od ci

ęż

aru klina odłamu jest odchylona od normalnej do płaszczyzny po

ś

lizgu o k

ą

t

Φ

(n)

,

- parcie jest odchylone od normalnej do

ś

ciany pod k

ą

tem

δ

2

(n)

.

3.6.2.2.

Ś

ciana pionowa, naziom poziomy, obci

ąż

ony równomiernie,

δ

2

(n)

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

nale

ż

y wyznacza

ć

ze wzoru

(2)

w którym:

γ

(n)

- warto

ść

charakterystyczna ci

ęż

aru obj

ę

to

ś

ciowego gruntu,

K

a

- współczynnik parcia granicznego gruntu, okre

ś

lany wg wzoru

(3)

w którym:

Φ

(n)

- warto

ść

charakterystyczna k

ą

ta tarcia wewn

ę

trznego gruntu.

Wysoko

ść

zast

ę

pcz

ą

h

z

uwzgl

ę

dniaj

ą

c

ą

wpływ obci

ąż

enia naziomu nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru

(4)

w którym:
q

n

- warto

ść

charakterystyczna równomiernego obci

ąż

enia naziomu.

3.6.2.3.

Ś

ciana nachylona, naziom nachylony, obci

ąż

ony równomiernie,

δ

2

(n)

≠

0 (rys. 4b). Jednostkowe parcie

graniczne gruntu nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru (2), w którym współczynnik parcia granicznego wyznacza si

ę

na

podstawie zale

ż

no

ś

ci

(5)

w której:

β

- k

ą

t nachylenia

ś

ciany do pionu,

ε

- k

ą

t nachylenia naziomu do poziomu,

δ

2

(n)

- warto

ść

charakterystyczna k

ą

ta tarcia gruntu o

ś

cian

ę

, wg 2.3.

Nale

ż

y przyjmowa

ć

warto

ś

ci dodatnie k

ą

tów

β

,

ε

i

δ

2

(n)

od normalnej w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek

zegara (rys. 4b).
Wysoko

ść

zast

ę

pcz

ą

uwzgl

ę

dniaj

ą

c

ą

wpływ obci

ąż

enia naziomu nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru

(6)

Wypadkow

ą

parcia granicznego gruntu E

a

nale

ż

y wyznacza

ć

wg 3.6.6.

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 3

Rys. 4

3.6.2.4. Inne przypadki parcia granicznego gruntu zaleca si

ę

wyznacza

ć

wg zał

ą

cznika 1.

3.6.3. Odpór graniczny gruntu
3.6.3.1. Odpór graniczny gruntu niespoistego mo

ż

na wyznacza

ć

na podstawie zało

ż

e

ń

przedstawionych w 3.6.2.1 i przy

przyj

ę

ciu współczynnika korekcyjnego

η

(wg tabl. 4) uwzgl

ę

dniaj

ą

cego bł

ą

d, jaki popełnia si

ę

zakładaj

ą

c płask

ą

powierzchni

ę

klina odłamu.

Tablica 4. Współczynniki korekcyjne

η

Grunty

ε

/

Φ

(n)

δ

2

(n)

/

Φ

(n)

β

-40°

-20°

0°

20°

40°

Niespoiste

-0,8

0

-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

1,0
1,0
1,0

-0,4

0

-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

0

-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

-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

-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

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 4

Spoiste

-0,8

0

-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

-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

0

-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

-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

-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 warto

ś

ci k

ą

ta

δ

2

(n)

nale

ż

y przyjmowa

ć

η

= 1,0.

3.6.3.2.

Ś

ciana pionowa, naziom poziomy, obci

ąż

ony równomiernie,

δ

2

(n)

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

gruntu e

p

nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru

(7)

w którym:
K

p

- współczynnik odporu granicznego gruntu, wyznaczony ze wzoru

(8)

η

- współczynnik korekcyjny uwzgl

ę

dniaj

ą

cy bł

ą

d, jaki popełnia si

ę

przyjmuj

ą

c płask

ą

powierzchni

ę

klina odłamu (tabl.

4),

γ

(n)

- jak w 3.6.2.2,

h

z

- wysoko

ść

zast

ę

pcza wg wzoru (4).

3.6.3.3.

Ś

ciana nachylona, naziom nachylony, obci

ąż

ony równomiernie

δ

2

(n)

≠

0 (rys. 5b). Jednostkowy odpór

graniczny nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru (7), w którym współczynnik odporu granicznego wyznacza si

ę

na podstawie

zale

ż

no

ś

ci

(9)

w której

β

,

ε

,

δ

2

(n)

,

Φ

(n)

jak w 3.6.2.3.

Wysoko

ść

zast

ę

pcz

ą

h

z

nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru (6).

Wypadkow

ą

odporu granicznego gruntu nale

ż

y wyznacza

ć

wg 3.6.6.

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 5

Rys. 5

3.6.3.4. Inne przypadki odporu granicznego gruntu mo

ż

na okre

ś

li

ć

wg zał

ą

cznika 1.

3.6.4. Parcie spoczynkowe gruntu
3.6.4.1. Parcie spoczynkowe gruntu. Parcie spoczynkowe nale

ż

y wyznacza

ć

przy zało

ż

eniu,

ż

e składowe

jednostkowego parcia spoczynkowego s

ą

równe odpowiednim składowym napr

ęż

enia w jednorodnym izotropowym

o

ś

rodku spr

ęż

ystym. Napr

ęż

enia wywołane ci

ęż

arem własnym gruntu nale

ż

y przyjmowa

ć

przy uwzgl

ę

dnieniu zalegania

ró

ż

nych warstw gruntu, wyporu wód gruntowych i ci

ś

nienia spływowego.

Rys. 6

3.6.4.2.

Ś

ciana pionowa, naziom poziomy, obci

ąż

ony równomiernie.

Jednostkowe parcie spoczynkowe gruntu e

0

nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru

(10)

w którym:

σ

z

γ

- składowa pionowa napr

ęż

enia,

K

0

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

h

z

- wysoko

ść

zast

ę

pcza uwzgl

ę

dniaj

ą

ca wpływ obci

ąż

enia naziomu, wg wzoru (4).

Wypadkow

ą

parcia spoczynkowego gruntu nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru

(11)

w którym:
q

n

- warto

ść

charakterystyczna równomiernego obci

ąż

enia naziomu.

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 6

Współczynnik parcia spoczynkowego K

0

nale

ż

y ustali

ć

wg podanych ni

ż

ej wzorów:

a) dla gruntów rodzimych

(12)

w którym:

Φ

(n)

- warto

ść

charakterystyczna k

ą

ta tarcia wewn

ę

trznego gruntu,

ε

- k

ą

t nachylenia naziomu do poziomu,

ξ

1

- współczynnik uwzgl

ę

dniaj

ą

cy wpływ spójno

ś

ci gruntu (tabl. 5), dla gruntów niespoistych

ξ

1

= 1,0,

ξ

2

- współczynnik uwzgl

ę

dniaj

ą

cy genez

ę

gruntów (tabl. 6), dla gruntów niespoistych

ξ

2

= 1,0,

ξ

3

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

ξ

3

= 1,0;

b) dla gruntów zasypowych

(13)

w którym:
I

s

- wska

ź

nik zag

ę

szczenia gruntu zasypowego,

ξ

4

- współczynnik zale

ż

ny od rodzaju gruntu zasypowego (w bezpo

ś

rednim s

ą

siedztwie

ś

ciany oporowej), przyjmowany

wg tabl. 8,

ξ

5

- współczynnik uwzgl

ę

dniaj

ą

cy technologi

ę

układania i zag

ę

szczania zasypu, przyjmowany wg tabl. 9.

Tablica 5. Warto

ś

ci współczynnika

ξ

1

uwzgl

ę

dniaj

ą

cego spójno

ść

gruntu

Rodzaj gruntu

Wysoko

ść

ś

ciany h

m

Stan gruntu

zw. płzw.

I

L

≤

0

tpl.

0 < I

L

≤

0,25

pl.

0,25 < I

L

≤

0,5

mkpl. pł.
0,50 < I

L

Iły

0 ÷ 4,0

> 4,0

0,50
0,70

0,75
0,85

0,85
0,95

0,95
1,00

Gliny zwi

ę

złe

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,

ż

wir 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. Warto

ś

ci współczynnika

ξ

2

uwzgl

ę

dniaj

ą

cego genez

ę

gruntu

Charakterystyka gruntu

Stan gruntu

I

L

< 0

0 < I

L

< 0,25

0,25 < I

L

< 0,5

Grunty spoiste normalnie skonsolidowane

1,00

Grunty spoiste
przekonsolidowane
(1.2)

iły

1,75

1,50

1,25

gliny zwi

ę

złe

1,50

1,25

1,10

pozostałe grunty
spoiste

1,25

1,10

1,00

Zaleca si

ę

wyznacza

ć

warto

ść

na podstawie bada

ń

.

Je

ż

eli poprzestaje si

ę

na ogólnym rozpoznaniu geologicznym mo

ż

na przyj

ąć

orientacyjne warto

ś

ci podane w tablicy.

Tablica 7. Warto

ść

współczynnika reologicznego

ξ

3

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 7

Rodzaj gruntu

Budowle tymczasowe i budowle stałe w pocz

ą

tkowym okresie

pracy konstrukcji

Budowle stałe w
dalszym okresie

u

ż

ytkowania

Stan gruntu

Niezale

ż

ne od stanu

gruntu

I

L

≤

0

0 < I

L

≤

0,25

0,25 < I

L

≤

0,5

I

L

> 0,5

Iły, gliny zwi

ę

złe

0,50

0,75

0,90

1,0

1,0

Gliny

0,70

0,85

0,95

1,0

1,0

Pozostałe grunty spoiste

0,85

0,95

1,0

1,0

1,0

Tablica 8. Warto

ś

ci współczynnika

ξ

4

Rodzaj gruntu w bezpo

ś

rednim s

ą

siedztwie

ś

ciany oporowej

ξ

4

ś

wir, pospółka

0,15

Piasek gruby i

ś

redni

0,10

Piasek drobny i pylasty

0,05

Grunty niespoiste przemieszane

0,07

Grunty mało spoiste przemieszane

0,03

Inne grunty spoiste

nie nale

ż

y stosowa

ć

Uwzgl

ę

dnia si

ę

rodzaj gruntu w bryle l

⋅

h

⋅

b, w którym:

l - długo

ść

rozpatrywanego odcinka

ś

ciany oporowej,

h - wysoko

ść

ś

ciany,

b = 1,5 m - szeroko

ść

strefy aktywnej (zasi

ę

g zasypki determinuj

ą

cej parcie spoczynkowe).

Tablica 9. Warto

ś

ci współczynnika

ξ

5

Metoda zag

ę

szczania zasypki

Grubo

ść

warstw

∆

h przy ł

ą

cznej

wysoko

ś

ci zasypu

h

∆

h

≤

0,1h

∆

h > 0,1h

Statyczna (wałowanie - walce, spycharki g

ą

sienicowe)

0,95

1,00

Udarowa - miejscowa (ubijarki r

ę

czne i małe płyty na lekkim sprz

ę

cie

mechanicznym)

1,00

1,05

Udarowa - powierzchniowa (du

ż

e płyty na ci

ęż

kich pojazdach mechanicznych)

1,05

1,10

Wibracyjna - miejscowa (lekkie walce i zag

ę

szczarki wibracyjne)

0,90

0,95

Wibracyjna - powierzchniowa (ci

ęż

kie walce wibracyjne przyczepne, ci

ęż

kie

zag

ę

szczarki wibracyjne krocz

ą

ce itp.)

0,85

0,90

3.6.4.3.

Ś

ciana nachylona, naziom nachylony, obci

ąż

ony równomiernie. Parcie spoczynkowe na

ś

ciany odchylone od

pionu pod k

ą

tem

β

, przy naziomie nachylonym pod k

ą

tem

ε

do poziomu i obci

ąż

onym równomiernie q, mo

ż

na

wyznacza

ć

według wzorów jak dla parcia granicznego (wg 3.6.2.3) przyjmuj

ą

c w obliczeniach zast

ę

pcz

ą

warto

ść

k

ą

ta

wewn

ę

trznego gruntu wg wzoru (14).

(14)

w którym

ν

- współczynnik Poissona dla gruntu.

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 8

W obliczeniach parcia spoczynkowego nale

ż

y zawsze przyjmowa

ć

Parcie spoczynkowe gruntów uwarstwionych nale

ż

y wyznacza

ć

zgodnie z zasadami podanymi w zał

ą

czniku 1 p. 9.

Parcie spoczynkowe na

ś

ciany o załamanym kształcie przekroju poprzecznego nale

ż

y wyznacza

ć

zgodnie z zasadami

podanymi w zał

ą

czniku 1 p. 10. Sposób wyznaczania parcia spoczynkowego, wywołanego obci

ąż

eniem liniowym w

naziomie, przedstawiono w zał

ą

czniku 1 p. 3.2.

3.6.5. Parcie po

ś

rednie gruntu

3.6.5.1. Parcie po

ś

rednie i odpór po

ś

redni gruntu. W po

ś

rednim stanie przemieszczania rozró

ż

nia si

ę

nast

ę

puj

ą

ce

przypadki:
- parcie po

ś

rednie gruntu E

I

(15)

- odpór po

ś

redni gruntu E

II

(16)

w których:

ρ

I

- uogólnione przemieszczenie, przy którym powstaje parcie po

ś

rednie (wzór 21),

ρ

II

- uogólnione przemieszczenie, przy którym powstaje odpór po

ś

redni (wzór 21),

ρ

a

- uogólnione przemieszczenie niezb

ę

dne do powstawania parcia granicznego (rys. 8),

ρ

p

- uogólnione przemieszczenie niezb

ę

dne do powstawania odporu granicznego (rys. 9).

3.6.5.2. Wyznaczanie przemieszcze

ń

uogólnionych. Uogólnione przemieszczenie

ρ

zast

ę

puje nast

ę

puj

ą

ce podstawowe

przemieszczenia

ś

ciany oporowej:

- osiadanie kraw

ę

dzi podstawy s,

- k

ą

t obrotu kraw

ę

dzi podstawy wywołany ró

ż

nic

ą

osiada

ń

(17)

- przesuni

ę

cie kraw

ę

dzi

ś

ciany, f.

Zakłada si

ę

,

ż

e przemieszczenie uogólnione

ρ

jest sum

ą

k

ą

tów obrotu dolnej i górnej kraw

ę

dzi

ś

ciany oporowej (rys. 7),

zgodnie z wzorem

(18)

w którym:

ρ

A

- k

ą

t obrotu dolnej kraw

ę

dzi

ś

ciany oporowej,

ρ

B

- k

ą

t obrotu górnej kraw

ę

dzi

ś

ciany oporowej.

(19)

f

A

, f

B

- przesuni

ę

cia kraw

ę

dzi

ś

ciany wyznaczone na podstawie analizy stanu granicznego u

ż

ytkowania (pkt. 4 normy i

zał

ą

cznik Z4).

W przypadku przesuni

ę

cia równoległego

ś

ciany oporowej przemieszczenie uogólnione

ρ

wyznacza si

ę

z nast

ę

puj

ą

cej

zale

ż

no

ś

ci:

(20)

Je

ż

eli

ś

ciana oporowa przewy

ż

sza naziom gruntu (jak to mo

ż

e mie

ć

miejsce w przypadku odporu gruntu), kraw

ę

dzie

obrotów A i B, wyznaczaj

ą

ce wysoko

ść

h, przyjmuje si

ę

w skrajnych punktach strefy gruntowej, w której działa odpór

gruntu.

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 9

Przemieszczenia uogólnione, przy których powstaje parcie po

ś

rednie lub odpór po

ś

redni, nale

ż

y wyznacza

ć

na

podstawie wzoru

(21)

w którym:

ρ

n

- przemieszczenie uogólnione

ś

ciany po uformowaniu i zag

ę

szczeniu górnej warstwy naziomu lub przemieszczenie

w gruncie naturalnym, wynikaj

ą

ce z analizy stanu granicznego u

ż

ytkowania

ś

ciany; przemieszczenia f

A

i f

B

ś

ciany

oporowej nale

ż

y okre

ś

la

ć

przy przyj

ę

ciu K

0

wg wzoru (12); przemieszczenie uogólnione

ρ

n

wyznacza si

ę

na podstawie

wzorów (18) ÷ (21), przy uwzgl

ę

dnieniu wszystkich obci

ąż

e

ń

działaj

ą

cych na naziom w okresie eksploatacji z

pomini

ę

ciem wpływów zag

ę

szczania zasypki,

ρ

b

- przemieszczenie uogólnione

ś

ciany oporowej w fazie układania i zag

ę

szczania zasypki. Przemieszczenie to

wyznacza si

ę

na podstawie wzorów (18) ÷ (21), przyjmuj

ą

c w analizie stanu granicznego u

ż

ytkowania

ś

ciany parcie

spoczynkowe wyznaczone dla K

0

wg wzoru (13); dla gruntu rodzimego nale

ż

y przyjmowa

ć

ρ

b

= 0.

Rys. 7

3.6.5.3. Uogólnione przemieszczenia graniczne

ρ

a

i

ρ

p

nale

ż

y odczytywa

ć

odpowiednio z wykresów na rys. 8 i 9.

Rys. 8

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 10

3.6.5.4. Wyznaczanie parcia po

ś

redniego i odporu po

ś

redniego gruntu. W celu wyznaczenia wypadkowej parcia

po

ś

redniego lub odporu po

ś

redniego gruntu zaleca si

ę

wykonanie konstrukcji graficznej (rys. 10) w takiej skali, aby

uzyska

ć

równo

ść

odcinków:

- dla parcia po

ś

redniego |

ρ

a

| = (E

0

- E

a

),

- dla odporu po

ś

redniego |

ρ

p

| = (E

p

- E

0

).

Znaj

ą

c przemieszczenie uogólnione

ρ

I

lub

ρ

II

wyznaczone wg wzoru (21), mo

ż

na z wykresu na rys. 10 okre

ś

li

ć

warto

ść

parcia po

ś

redniego (lub odporu po

ś

redniego) gruntu. Warto

ść

ρ

a

i

ρ

p

nale

ż

y odczyta

ć

z wykresów na rys. 8 i 9,

natomiast E

a

, E

p

i E

0

wyznacza si

ę

wg zalece

ń

3.6.2, 3.6.3 i 3.6.4.

W celu wyznaczenia wypadkowej parcia i odporu po

ś

redniego gruntu dopuszcza si

ę

przyjmowanie zast

ę

pczego

schematu liniowego (rys. 10 linia 2).

Parcie po

ś

rednie

dla 0 <

ρ

I

≤

0,5

ρ

a

,

(22)

dla 0,5

ρ

a

<

ρ

I

≤

ρ

a

,

(23)

Odpór po

ś

redni

dla 0 <

ρ

II

≤

0,5

ρ

p

,

(24)

dla 0,5

ρ

p

<

ρ

II

≤

ρ

p

,

(25)

Jednostkowe parcie po

ś

rednie i jednostkowy odpór po

ś

redni gruntu mo

ż

na wyznacza

ć

korzystaj

ą

c z wykresu

przedstawionego na rys. 10, wprowadzaj

ą

c zamiast warto

ś

ci E

a

, E

0

i E

p

warto

ś

ci e

a

, e

0

i e

p

.

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 11

Rys. 10

3.6.6. Wypadkowa parcia i odporu gruntu. Wypadkow

ą

parcia i odporu gruntu nale

ż

y wyznacza

ć

z nast

ę

puj

ą

cych

zale

ż

no

ś

ci:

- dla trójk

ą

tnego 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 nale

ż

y przyjmowa

ć

:

- dla trójk

ą

tnego rozkładu jednostkowego parcia (lub odporu) gruntu na wysoko

ś

ci

licz

ą

c od podstawy muru

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

ś

ci h

E

, licz

ą

c od podstawy muru

oporowego

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 12

(28)

3.7. Warto

ś

ci obliczeniowe parcia lub odporu gruntu. Warto

ś

ci obliczeniowe jednostkowego parcia lub odporu gruntu e

r

nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru

(29)

w którym:

γ

f1

- współczynnik obci

ąż

enia przyjmowany wg tabl. 10,

γ

f2

- współczynnik obci

ąż

enia równy:

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

ś

ciany oporowej,

e

n

- warto

ść

charakterystyczna jednostkowego parcia lub odporu gruntu.

Warto

ś

ci obliczeniowe wypadkowej parcia lub odporu gruntu E

r

nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru

(30)

w którym:

γ

f1

,

γ

f2

- jak wy

ż

ej,

E

n

- warto

ść

charakterystyczna wypadkowej parcia lub odporu gruntu.

Tablica 10. Warto

ść

współczynnika obci

ąż

enia

γ

f1

Rodzaj parcia

Rodzaj gruntu

Współczynnik obci

ąż

enia

γ

f1

Spoczynkowe

Niezale

ż

nie od rodzaju gruntu

1,1

Parcie graniczne i po

ś

rednie

rodzimy

niespoisty

1,1

spoisty

1,25

zasypowy

niespoisty

1,2

spoisty

1,35

Odpór graniczny i po

ś

redni

rodzimy

niespoisty

0,9

spoisty

0,8

zasypowy

niespoisty

0,85

spoisty

0,7

Nast

ę

pna strona

Powrót do spisu tre

ś

ci

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

3 Strona 13

Powrót do spisu tre

ś

ci

Poprzednia strona

4. SPRAWDZENIE STANÓW GRANICZNYCH GRUNTU

4.1. Zasady ogólne. Sprawdzenie stanów granicznych gruntu nale

ż

y przeprowadza

ć

zgodnie z wymaganiami ogólnymi

wg PN-76/B-03001 i PN-81/B-03020 oraz zaleceniami niniejszej normy. Rozró

ż

nia si

ę

dwie grupy tych stanów:

- stany graniczne no

ś

no

ś

ci,

- stany graniczne u

ż

ytkowania.

Przy sprawdzaniu stanu granicznego no

ś

no

ś

ci warto

ść

obliczeniowa działaj

ą

cego obci

ąż

enia Q

r

powinna spełnia

ć

warunek

(31)

w którym:
m - współczynnik korekcyjny, zale

ż

ny od rodzaju stanu granicznego i przyj

ę

tej metody oblicze

ń

,

Q

f

- obliczeniowy opór graniczny podło

ż

a gruntowego przeciwdziałaj

ą

cy obci

ąż

eniu Q

r

.

W obliczeniach stanu granicznego no

ś

no

ś

ci wprowadza si

ę

cz

ęś

ciowe współczynniki bezpiecze

ń

stwa, zwi

ę

kszaj

ą

ce w

stosunku do warto

ś

ci obci

ąż

e

ń

i zmniejszaj

ą

ce w stosunku do warto

ś

ci decyduj

ą

cych o wytrzymało

ś

ci gruntu (ci

ęż

aru

obj

ę

to

ś

ciowego, k

ą

ta tarcia wewn

ę

trznego i spójno

ś

ci). Warunkiem sprawdzenia stanu granicznego u

ż

ytkowania jest

porównanie obliczeniowych, spodziewanych warto

ś

ci przemieszcze

ń

i warto

ś

ci dopuszczalnych. Obliczenia stanu

granicznego u

ż

ytkowania nale

ż

y przeprowadza

ć

dla warto

ś

ci charakterystycznych (normowych) obci

ąż

enia i

parametrów geotechnicznych gruntu.
Sprawdzenie stanów granicznych elementów konstrukcyjnych

ś

ciany oporowej nale

ż

y przeprowadza

ć

według zasad

podanych w 5.9.

4.2. Stany graniczne no

ś

no

ś

ci

4.2.1. Stany graniczne no

ś

no

ś

ci podło

ż

a obejmuj

ą

:

a) no

ś

no

ść

podło

ż

a bezpo

ś

rednio pod podstaw

ą

fundamentu,

b) stateczno

ść

całej

ś

ciany, uskoku naziomu lub zbocza ł

ą

cznie ze

ś

cian

ą

oporow

ą

.

W obliczeniach stanu granicznego no

ś

no

ś

ci uwzgl

ę

dnia

ć

nale

ż

y wyst

ą

pienie najniekorzystniejszych postaci

zniszczenia i kształtów powierzchni po

ś

lizgu, mo

ż

liwych w danych warunkach obci

ąż

enia i budowy podło

ż

a gruntowego.

4.2.2. Zakres oblicze

ń

stanu granicznego no

ś

no

ś

ci podło

ż

a w zale

ż

no

ś

ci od rodzaju

ś

ciany oporowej i warunków

gruntowych. Obliczenia wszelkich typów

ś

cian oporowych, niezale

ż

nie od ich wysoko

ś

ci i obci

ąż

e

ń

, powinny zawiera

ć

sprawdzenie no

ś

no

ś

ci podło

ż

a z uwzgl

ę

dnieniem mimo

ś

rodu i nachylenia obci

ąż

enia oraz budowy podło

ż

a, zgodnie z

4.2.3.
Wymagany zakres oblicze

ń

dotycz

ą

cych ogólnej stateczno

ś

ci

ś

ciany i uskoku naziomu (4.2.6) okre

ś

la si

ę

w zale

ż

no

ś

ci

od rodzaju podło

ż

a, wysoko

ś

ci i obci

ąż

e

ń

ś

ciany.

Obliczenia uproszczone, obejmuj

ą

ce sprawdzenie zast

ę

pczego warunku na obrót (32) wzgl

ę

dem najbardziej

obci

ąż

onej kraw

ę

dzi podstawy oraz sprawdzenie warunku na przesuni

ę

cie (33), mo

ż

na uzna

ć

za wystarczaj

ą

ce, je

ż

eli:

a) bezpo

ś

rednio pod fundamentem wyst

ę

puje skała lub na gł

ę

boko

ś

ci równej co najmniej podwojonej szeroko

ś

ci

podstawy

ś

ciany zalega jednolity pokład

ż

wiru lub pospółki zag

ę

szczonej lub gruntu spoistego w stanie zwartym lub

półzwartym, albo cie

ń

sza warstwa wspomnianego gruntu spoczywa na podło

ż

u o wy

ż

szej od niego wytrzymało

ś

ci i

równocze

ś

nie wysoko

ść

ś

ciany h

n

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

b) pod fundamentem do gł

ę

boko

ś

ci z = 2B zalegaj

ą

grunty piaszczyste o zag

ę

szczeniu co najmniej

ś

rednim lub spoiste

o stanie twardoplastycznym, a równocze

ś

nie wysoko

ść

ś

ciany h

n

nie przekracza 3,0 m i obci

ąż

enie naziomu wynosi nie

wi

ę

cej ni

ż

10 kPa.

W pozostałych przypadkach obliczenia stanu granicznego no

ś

no

ś

ci, przeprowadzane oprócz wymienionych poprzednio

oblicze

ń

uproszczonych, powinny obejmowa

ć

równie

ż

sprawdzenie stateczno

ś

ci uskoku naziomu lub zbocza wraz ze

ś

cian

ą

oporow

ą

.

W przypadku usytuowania

ś

ciany oporowej na zboczu lub w pobli

ż

u zbocza i w przypadku istnienia w podło

ż

u warstw

umo

ż

liwiaj

ą

cych po

ś

lizg cz

ęś

ci zbocza w stosunku do ni

ż

ej zalegaj

ą

cych pokładów, nale

ż

y przeprowadzi

ć

sprawdzenie

stateczno

ś

ci

ś

ciany oporowej ł

ą

cznie z cz

ęś

ci

ą

masywu gruntowego i obiektami s

ą

siaduj

ą

cymi, według ró

ż

nych,

mo

ż

liwych w danych warunkach powierzchni po

ś

lizgu.

Je

ż

eli grunt ze

ś

cian

ą

oporow

ą

i pod jej podstaw

ą

jest jednorodny lub ró

ż

nice w charakterystykach warstw nie s

ą

zbyt

znaczne, zaleca si

ę

przy wykonywaniu oblicze

ń

stosowa

ć

metody zakładaj

ą

ce kołowe linie po

ś

lizgu. Je

ż

eli układ

warstw jest bardziej zło

ż

ony, wskazane jest przeprowadzenie oblicze

ń

przy zało

ż

eniu innych, mo

ż

liwych w danych

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

4 Strona 1

warunkach kształtów linii po

ś

lizgu.

4.2.3. Sprawdzenie no

ś

no

ś

ci podło

ż

a bezpo

ś

rednio pod podstaw

ą

fundamentu

ś

ciany oporowej nale

ż

y przeprowadza

ć

zgodnie z zasadami podanymi w PN-81/B-03020. Je

ż

eli

ś

ciana oporowa ma pochylon

ą

podstaw

ę

lub znajduje si

ę

na

zboczu, nale

ż

y stosowa

ć

zał

ą

cznik 2 wzór (Z2-1).

Obliczenia dotycz

ą

ce stanów granicznych podło

ż

a

ś

cian oporowych posadowionych na palach nale

ż

y przeprowadza

ć

zgodnie z PN-82/B-02482.

4.2.4. Sprawdzenie stateczno

ś

ci na obrót. W przypadkach, w których przeprowadza si

ę

sprawdzenie stateczno

ś

ci

ś

ciany oporowej ze wzgl

ę

du na mo

ż

liwo

ść

obrotu wzgl

ę

dem kraw

ę

dzi podstawy fundamentu (4.2.2), powinien by

ć

spełniony warunek

(32)

w którym:
M

or

- moment wszystkich sił obliczeniowych powoduj

ą

cych obrót

ś

ciany,

M

uf

- moment wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałaj

ą

cych obrotowi

ś

ciany,

m

o

= 0,8 - w przypadku obci

ąż

enia naziomu q

≥

10 kPa,

m

o

= 0,9 - w pozostałych przypadkach.

4.2.5. Sprawdzenie stateczno

ś

ci na przesuni

ę

cie. Sprawdzenie bezpiecze

ń

stwa budowli, ze wzgl

ę

du na przesuni

ę

cie

ze

ś

ci

ę

ciem poziomym lub uko

ś

nym, przeprowadza si

ę

w nast

ę

puj

ą

cych przypadkach:

- przy wst

ę

pnym okre

ś

laniu wymiarów podstawy fundamentu,

- przy przeprowadzaniu oblicze

ń

uproszczonych (zgodnie z 4.2.2),

- gdy obliczeniowy k

ą

t nachylenia (w stosunku do pionu) wypadkowej oci

ąż

enia działaj

ą

cego w podstawie fundamentu

jest wi

ę

kszy ni

ż

Φ

(r)

.

Powierzchni

ę

ś

ci

ę

t

ą

nale

ż

y przyjmowa

ć

nast

ę

puj

ą

co:

- dla poziomej podstawy fundamentu - na styku fundamentu i podło

ż

a,

- dla podstawy schodkowej i wyposa

ż

onej w ostrog

ę

- w płaszczy

ź

nie poziomej przechodz

ą

cej przez spód najgł

ę

bszego

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 podło

ż

em, w płaszczy

ź

nie poziomej przechodz

ą

cej przez najni

ż

szy

punkt podstawy i w płaszczy

ź

nie, w której ze wzgl

ę

du na ukształtowanie zbocza mo

ż

e wyst

ą

pi

ć

najmniejszy opór.

Nale

ż

y sprawdzi

ć

warunek

(33)

w którym:
Q

tr

- obliczeniowa warto

ść

składowej stycznej (poziomej) obci

ąż

enia w płaszczy

ź

nie

ś

ci

ę

cia,

m

t

= 0,9 - w przypadku obci

ąż

enia naziomu q

≥

10 kPa,

m

t

= 0,95 - w pozostałych przypadkach,

Q

tf

- suma rzutów na płaszczyzn

ę

ś

ci

ę

cia wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałaj

ą

cych przesuni

ę

ciu

ś

ciany.

W warto

ś

ci Q

tf

nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

tarcie w płaszczy

ź

nie

ś

ci

ę

cia, spójno

ść

- je

ż

eli rozpatruje si

ę

ś

ci

ę

cie wewn

ą

trz

gruntu, cz

ęść

spójno

ś

ci (20 ÷ 50%), je

ż

eli rozpatruje si

ę

ś

ci

ę

cie mi

ę

dzy podstaw

ą

fundamentu a gruntem oraz odpór

gruntu znajduj

ą

cego si

ę

przed

ś

cian

ą

oporow

ą

. Przy wyznaczaniu warto

ś

ci odporu nale

ż

y uwzgl

ę

dni

ć

mo

ż

liwo

ść

wyst

ą

pienia okresowych wykopów (np. w czasie wykonywania robót instalacyjnych) oraz zmniejszenie odporu ze

wzgl

ę

du na ograniczenie dopuszczalnych przemieszcze

ń

(warto

ść

po

ś

rednia wg 3.6.5.1). Przy okre

ś

laniu powierzchni

płaszczyzny

ś

ci

ę

cia nale

ż

y uwzgl

ę

dni

ć

rzeczywist

ą

powierzchni

ę

kontaktu fundamentu z gruntem, szczególnie gdy

wypadkowa obci

ąż

e

ń

wychodzi poza rdze

ń

podstawy fundamentu.

4.2.6. Sprawdzenie ogólnej stateczno

ś

ci

ś

ciany oporowej i uskoku naziomu. Obliczenia sprawdzaj

ą

ce nale

ż

y

przeprowadzi

ć

zgodnie z zasadami podanymi w 4.1 wg wzoru (31). Sprawdzenie warunku stateczno

ś

ci ogólnej nale

ż

y

przeprowadza

ć

wariantowo, wprowadzaj

ą

c dla warto

ś

ci parametrów gruntu w poszczególnych strefach raz

współczynniki obliczeniowe zwi

ę

kszaj

ą

ce, drugi raz - zmniejszaj

ą

ce. Dopuszcza si

ę

przeprowadzenie oblicze

ń

uproszczonych, przyjmuj

ą

cych dla parametrów gruntu warto

ś

ci charakterystyczne (normowe). W obliczeniach nale

ż

y

uwzgl

ę

dnia

ć

: najbardziej niekorzystne zestawienie sił wynikaj

ą

cych z obci

ąż

enia naziomu, ci

ęż

aru konstrukcji i gruntu

oraz ewentualnych obiektów s

ą

siaduj

ą

cych, wpływ oddziaływania wody gruntowej (wyporu, ci

ś

nienia spływowego), a

tak

ż

e mo

ż

liwo

ść

powstania wykopów osłabiaj

ą

cych (np. w czasie robót instalacyjnych).

Obliczenia nale

ż

y przeprowadza

ć

jedn

ą

z metod opartych na analizie walcowych, spiralnych lub łamanych linii po

ś

lizgu

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

4 Strona 2

(np. w przypadku mo

ż

liwo

ś

ci wyst

ą

pienia po

ś

lizgów na granicy podło

ż

a skalnego, silnie zwartego lub wewn

ą

trz warstw

skalnych). Warto

ś

ci współczynników korekcyjnych m, zale

ż

ne od rodzajów

ś

ciany i sposobu przeprowadzania oblicze

ń

,

podano w tabl. 11.

Tablica 11. Współczynniki korekcyjne m przy sprawdzeniu stateczno

ś

ci ogólnej

ś

ciany oporowej i uskoku naziomu

Lp.

Rodzaj

ś

ciany oporowej

Współczynniki korekcyjne m

Obci

ąż

enia i parametry gruntu

obliczeniowe

charakterystyczne

1

Ś

ciany oporowe podtrzymuj

ą

ce uskok naziomu z górnym

poziomem nieobci

ąż

onym, w rejonie niezabudowanym

1,0

0,90-0,85

2

Ś

ciany oporowe podtrzymuj

ą

ce zbocze nieobci

ąż

one w

rejonie niezabudowanym

0,95

0,85-0,80

3

Ś

ciany oporowe podtrzymuj

ą

ce uskok naziomu z górnym

poziomem nieobci

ąż

onym lub zbocze w s

ą

siedztwie

zabudowy

0,90

0,80-0,75

4

Ś

ciany podtrzymuj

ą

ce zbocze zabudowane lub uskok

naziomu obci

ąż

ony drog

ą

albo lini

ą

kolejow

ą

w

bezpo

ś

rednim s

ą

siedztwie zabudowy

0,85

0,75-0,70

5

Ś

ciany podtrzymuj

ą

ce uskok naziomu z tras

ą

ci

ęż

kich

d

ź

wigów w górnym poziomie

0,80

0,70-0,60

Wi

ę

ksze warto

ś

ci współczynników m, podane w tabl. 11 dla obci

ąż

e

ń

parametrów charakterystycznych, nale

ż

y

przyjmowa

ć

w przypadku szczegółowego rozpoznania warunków geotechnicznych, przeanalizowania wielu kołowych

lub spiralnych linii po

ś

lizgu, uwzgl

ę

dnienia kilku mo

ż

liwych postaci

ś

ci

ę

cia, charakterystycznych wariantów obci

ąż

e

ń

i

mo

ż

liwych zmian parametrów gruntu.

Mniejsze warto

ś

ci współczynników m nale

ż

y przyjmowa

ć

w przypadku oblicze

ń

uproszczonych, ograniczonych do

obci

ąż

e

ń

i powierzchni po

ś

lizgu najbardziej charakterystycznych w rozpatrywanych warunkach.

W obliczeniach dotycz

ą

cych sprawdzania mo

ż

liwo

ś

ci wyst

ą

pienia osuwiska zbocza ł

ą

cznie ze

ś

cian

ą

oporow

ą

,

wymagany współczynnik korekcyjny m powinien by

ć

dobrany indywidualnie, przy czym jego warto

ść

nie mo

ż

e by

ć

wi

ę

ksza ni

ż

1,0 w przypadku wprowadzenia warto

ś

ci obliczeniowych i 0,95 w przypadku wprowadzenia warto

ś

ci

charakterystycznych. Przy sprawdzeniu stateczno

ś

ci ogólnej zaleca si

ę

stosowanie metod i wzorów przedstawionych w

zał

ą

czniku 3.

4.3. Stany graniczne u

ż

ytkowania

ś

ciany oporowej

4.3.1. Stany graniczne u

ż

ytkowania obejmuj

ą

:

a) osiadanie całkowite

ś

ciany oporowej,

b) ró

ż

nic

ę

osiada

ń

wywołuj

ą

c

ą

przechylenie

ś

ciany oporowej jako cało

ś

ci lub jej cz

ęś

ci wydzielonej dylatacjami,

c) przemieszczenie poziome

ś

ciany oporowej.

4.3.2. Zakres oblicze

ń

stanu granicznego u

ż

ytkowania. Obliczenia osiada

ń

i przemieszcze

ń

nale

ż

y wykonywa

ć

dla

wszystkich

ś

cian oporowych, z wyj

ą

tkiem przypadków gdy:

a) w poziomie posadowienia wyst

ę

puj

ą

grunty skaliste,

b) w podło

ż

u do gł

ę

boko

ś

ci równej 3-krotnej szeroko

ś

ci podstawy fundamentu wyst

ę

puj

ą

ż

wiry, pospółki, piaski grubo- i

ś

rednioziarniste zag

ę

szczone lub grunty spoiste w stanie zwartym i równocze

ś

nie projekt nie wymaga wyznaczenia

parcia i odporu gruntu w po

ś

rednim stanie przemieszczania (3.6.1),

c) w podło

ż

u do gł

ę

boko

ś

ci równej 3-krotnej szeroko

ś

ci podstawy fundamentu wyst

ę

puj

ą

grunty niespoiste, z wyj

ą

tkiem

piasków drobnych i pylastych w stanie lu

ź

nym oraz grunty spoiste w stanie półzwartym i twardoplastycznym, a ponadto:

- wysoko

ść

całkowita

ś

ciany h

n

nie przekracza 6,0 m,

- obci

ąż

enie naziomu nie przekracza 10 kPa,

- nie stawia si

ę

specjalnych wymaga

ń

dotycz

ą

cych ograniczenia przemieszcze

ń

ze wzgl

ę

du na warunki eksploatacji

samego obiektu lub obiektów towarzysz

ą

cych.

4.3.3. Zasady oblicze

ń

stanu granicznego u

ż

ytkowania. Obliczenie osiada

ń

całkowitych nale

ż

y przeprowadza

ć

wg

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

4 Strona 3

PN-81/B-03020.
Przechylenie fundamentu mo

ż

na wyznaczy

ć

na podstawie rozwi

ą

za

ń

dotycz

ą

cych stanu napr

ęż

enia pod podstaw

ą

fundamentu obci

ąż

onego mimo

ś

rodowo, z pomini

ę

ciem wpływu składowej poziomej obci

ąż

enia. Przy wyznaczaniu

stanu napr

ęż

enia w podło

ż

u, w przypadku sprawdzania przechylenia fundamentu i nierównomiernego osiadania, zaleca

si

ę

stosowanie wzorów i tablicy zamieszczonych w zał

ą

czniku 4.

Rys. 12

Obliczone warto

ś

ci osiada

ń

i przemieszcze

ń

(rys. 12) nie powinny by

ć

wi

ę

ksze ni

ż

odpowiednie warto

ś

ci dopuszczalne,

przyj

ę

te w projekcie ze wzgl

ę

du na warunki u

ż

ytkowe, konstrukcyjne lub estetyczne. Je

ż

eli w projekcie nie przewiduje

si

ę

specjalnych warunków ograniczaj

ą

cych osiadanie lub przemieszczenie

ś

ciany, jako dopuszczalne mo

ż

na

przyjmowa

ć

warto

ś

ci podane w tabl. 12.

Tablica 12. Dopuszczalne warto

ś

ci osiada

ń

i przemieszcze

ń

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

4 Strona 4

Lp.

Rodzaj osiadania lub przemieszczenia

Dopuszczalne warto

ś

ci

osiada

ń

i przemieszcze

ń

1

Osiadanie

ś

rednie s

0

nie wi

ę

ksze ni

ż

100 mm

2

Stosunek ró

ż

nicy osiada

ń

dwóch punktów poło

ż

onych wzdłu

ż

ś

ciany do odległo

ś

ci

tych punktów

, nie wi

ę

kszy ni

ż

:

a) dla

ś

cian masywnych

b) dla

ś

cian

ż

elbetowych monolitycznych

c) dla

ś

cian

ż

elbetowych prefabrykowanych

0,002
0,002
0,003

3

Stosunek ró

ż

nicy osiada

ń

punktów w przekroju poprzecznym

ś

ciany do szeroko

ś

ci

stopy fundamentowej

, nie wi

ę

kszy ni

ż

0,006

4

Przemieszczenie wzgl

ę

dne korony

ś

ciany wywołane nierównomiernym osiadaniem

gruntów w kierunku poprzecznym

ś

ciany

, nie wi

ę

ksze ni

ż

0,006

5

Ugi

ę

cie wzgl

ę

dne korony

ś

ciany wywołane odkształceniem elementów

konstrukcyjnych w kierunku poprzecznym

ś

ciany

, nie wi

ę

ksze ni

ż

0,004

6

Ugi

ę

cie wzgl

ę

dne elementów

ż

elbetowych

, nie wi

ę

ksze ni

ż

0,01

7

Sumaryczne przemieszczenie korony

ś

ciany w kierunku poprzecznym

ś

ciany

f = (f

1

+f

2

+f

3

+f

4

), nie wi

ę

ksze ni

ż

0,015 h

∆

s - ró

ż

nica osiada

ń

dwóch punktów fundamentu,

l

s

- odległo

ść

mi

ę

dzy dwoma punktami, w których wyznacza si

ę

osiadanie,

B - szeroko

ść

podstawy fundamentu

ś

ciany oporowej,

h - całkowita wysoko

ść

ś

ciany (od spodu stopy fundamentowej do korony

ś

ciany),

f

1

, f

2

, f

3

, f

4

- poprzeczne poziome przemieszczenie korony

ś

ciany (rys. 12),

l - wysi

ę

g elementu wspornikowego lub połowa rozpi

ę

to

ś

ci elementu podpartego na dwóch ko

ń

cach.

Nast

ę

pna strona

Powrót do spisu tre

ś

ci

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

4 Strona 5

Powrót do spisu tre

ś

ci

Poprzednia strona

5. WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE I SPRAWDZENIE STANÓW GRANICZNYCH

5.1. Grubo

ś

ci elementów

ś

cian oporowych oraz otulenia zbrojenia. Je

ż

eli wysoko

ść

masywnej

ś

ciany (h

n

) jest wi

ę

ksza

ni

ż

1,5 m, to minimalna jej grubo

ść

w koronie powinna wynosi

ć

:

- dla

ś

cian murowanych - 500 mm,

- dla

ś

cian betonowych - 300 mm.

Je

ż

eli wysoko

ść

masywnej

ś

ciany (h

n

) jest równa lub mniejsza ni

ż

1,5 m, to minimalna jej grubo

ść

w koronie powinna

wynosi

ć

:

- dla

ś

cian murowanych - 250 mm,

- dla

ś

cian betonowych - 150 mm.

Pochylenie

ś

cian masywnych w stron

ę

nasypu nale

ż

y dostosowa

ć

do warto

ś

ci parcia gruntu lub materiału zasypowego

i rodzaju materiału przewidywanego do wykonania

ś

ciany.

Pochylenie tylnej powierzchni

ś

ciany zaleca si

ę

projektowa

ć

w granicach a : h = 1 : 4 do 1 : 12.

Minimalna grubo

ść

elementów

ż

elbetowych powinna wynosi

ć

:

- dla płyty

ś

ciennej - 120 mm,

- dla płyty fundamentowej - 200 mm.
Minimalna grubo

ść

otulenia zbrojenia głównego od strony gruntu lub materiału zasypowego powinna wynosi

ć

:

- dla płyty

ś

ciennej prefabrykowanej - 30 mm,

- dla płyty

ś

ciennej monolitycznej obci

ąż

onej suchym gruntem lub materiałem zasypowym nie zawieraj

ą

cym czynników

agresywnych - 30 mm,
- dla płyty

ś

ciennej w pozostałych przypadkach - 50 mm,

- w płycie fundamentowej, je

ż

eli pod fundamentem projektowana jest warstwa wyrównawcza z betonu grubo

ś

ci

minimum 100 mm - 50 mm.

5.2. Zabezpieczenie korony

ś

cian oporowych. Korona

ś

cian oporowych powinna by

ć

zabezpieczona od góry przed

oddziaływaniem korozyjnym czynników atmosferycznych, np. przez wykonanie tzw. czapki z klinkieru, kamienia, betonu
lub

ż

elbetu. Pokrycie (czapka) powinna by

ć

wykonana ze spadkiem około 5% w kierunku zewn

ę

trznej powierzchni

ś

ciany oporowej oraz powinna mie

ć

kapinos.

W uzasadnionych przypadkach zabezpieczenie korony

ś

ciany oporowej mo

ż

na wykona

ć

z betonu klasy nie ni

ż

szej ni

ż

B15. Grubo

ść

tej warstwy betonu nie powinna by

ć

mniejsza ni

ż

200 mm.

5.3. Zagł

ę

bienie

ś

cian oporowych w gruncie powinno wynosi

ć

nie mniej ni

ż

:

a) 0,50 m w gruntach niewysadzinowych (nie dotyczy konstrukcji wodnych),
b) gł

ę

boko

ść

przemarzania, któr

ą

nale

ż

y ustala

ć

zgodnie z PN-81/B-03020 p. 2.2.2 dotyczy gruntów wysadzinowych,

c) D

min

przyjmowane w obliczeniach oporu granicznego podło

ż

a gruntowego.

Przy okre

ś

laniu zagł

ę

bienia

ś

ciany oporowej nale

ż

y uwzgl

ę

dni

ć

mo

ż

liwo

ść

wykonywania wykopów instalacyjnych w

pobli

ż

u

ś

ciany oporowej.

Zagł

ę

bienie

ś

cian oporowych wspornikowych i kotwionych nale

ż

y okre

ś

la

ć

z warunków statycznych. Dla

ś

cian

oporowych posadowionych na palach obowi

ą

zuj

ą

zalecenia wg PN-83/B-02482.

5.4. Posadowienie

ś

cian oporowych. Przy wykonywaniu wykopu fundamentowego nale

ż

y pozostawi

ć

niewybran

ą

warstw

ę

gruntu o grubo

ś

ci 200 mm. Grunt ten nale

ż

y usun

ąć

r

ę

cznie i podło

ż

e pod fundament niezwłocznie przykry

ć

co

najmniej 100 mm warstw

ą

betonu o zawarto

ś

ci cementu minimum 200 kg/m

3

.

Je

ż

eli pod fundamentem na długo

ś

ci

ś

ciany oporowej wyst

ę

puje podło

ż

e o ró

ż

nej no

ś

no

ś

ci, szeroko

ść

płyty

fundamentowej powinna by

ć

dostosowana do no

ś

no

ś

ci gruntu.

W przypadku konieczno

ś

ci dostosowania podstawy fundamentu do konfiguracji terenu, mo

ż

na j

ą

wykona

ć

w spadku

podłu

ż

nym do 20% lub kształtowa

ć

fundament w formie stopni.

W przypadku niekorzystnych warunków gruntowych dopuszcza si

ę

posadowienie

ś

ciany oporowej na palach lub w inny

sposób uzasadniony technicznie i ekonomicznie.

5.5. Przerwy dylatacyjne i robocze

5.5.1. Odległo

ś

ci mi

ę

dzy przerwami dylatacyjnymi, ze wzgl

ę

du na wpływy termiczno-skurczowe, nie powinny

przekracza

ć

warto

ś

ci podanych w tabl. 13. W

ś

cianych, w których przemieszczenie poziome jest utrudnione, rozstaw

przerw nale

ż

y przyjmowa

ć

mniejszy od maksymalnego (np. w

ś

cianach załamanych w rzucie odległo

ś

ci od naro

ż

nika

do przerwy dylatacyjnej nie powinna przekracza

ć

połowy rozstawu maksymalnego podanego w tabl. 13). Je

ż

eli rozstaw

przerw b

ę

dzie przyjmowany jak dla

ś

cian

ż

elbetowych, to zbrojenie poziome płyty

ś

ciennej, usytuowanej przy

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

5 Strona 1

powierzchniach nara

ż

onych na wpływy atmosferyczne, nie powinno by

ć

dla stali A-0 mniejsze ni

ż

:

-

µ

a

= 0,15% dla

ś

cian o grubo

ś

ci mniejszej ni

ż

500 mm,

- F

a

= 7,5 cm

2

/m dla

ś

cian o grubo

ś

ci wi

ę

kszej ni

ż

500 mm.

W

ś

cianach oporowych nie spełniaj

ą

cych tego warunku, rozstaw przerw dylatacyjnych nale

ż

y projektowa

ć

jak dla

ś

cian

betonowych.

Tablica 13. Rozstaw przerw dylatacyjnych

Rodzaj materiału u

ż

ytego do wykonania

ś

ciany oporowej

Maksymalne odst

ę

py pomi

ę

dzy przerwami

dylatacyjnymi w

ś

cianie oporowej, m

Ś

ciany oporowe z kamienia

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

40
30

Ś

ciany z cegły ceramicznej

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

30
15

Ś

ciany z betonu

a) nasłonecznione
b) nienasłonecznione

5

10

Ś

ciany

ż

elbetowe

a) nasłonecznione
b) nienasłonecznione

15
20

5.5.2. Odległo

ś

ci mi

ę

dzy przerwami dylatacyjnymi ze wzgl

ę

du na osiadanie i wychylenia

ś

cian nale

ż

y projektowa

ć

uwzgl

ę

dniaj

ą

c miejsca zmiany no

ś

no

ś

ci gruntu, obci

ąż

e

ń

ś

ciany oporowej lub zmian jej wysoko

ś

ci.

5.5.3. Kształtowanie przerw dylatacyjnych. Przerwa dylatacyjna o szeroko

ś

ci od 10 do 20 mm powinna przecina

ć

ś

cian

ę

oporow

ą

od korony do spodu fundamentu. W płytach betonowych lub

ż

elbetowych wzdłu

ż

przerwy dylatacyjnej,

od strony zewn

ę

trznej, nale

ż

y wykona

ć

sfazowanie trapezowe lub trójk

ą

tne jak na rys. 13a. Przerwy mog

ą

by

ć

wykonane jako płaskie (rys. 13a), płaskie z poziomymi dyblami (rys. 13b) lub zaz

ę

bione (rys. 13c). Przerwy z dyblami

lub zaz

ę

bione nale

ż

y projektowa

ć

, je

ż

eli konieczne jest uniemo

ż

liwienie wzajemnych przesuni

ęć

ś

cian w miejscu

przerwy dylatacyjnej.

Rys. 13

5.5.4. Poziome przerwy robocze w

ś

cianach betonowych i

ż

elbetowych powinny przebiega

ć

na całej długo

ś

ci elementu

i powinny by

ć

wykonane w sposób pokazany na rys. 14 (rys. 14a - pomi

ę

dzy płyt

ą

fundamentow

ą

i płyt

ą

ś

cienn

ą

, rys.

14b - w

ś

cianie betonowej). Pozioma przerwa robocza w płycie

ś

ciennej powinna by

ć

wykonana w miejscu poziomego

styku zewn

ę

trznego deskowania, w sposób pokazany na rys. 14b. W przerwie roboczej nale

ż

y przewidzie

ć

pionowe

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

5 Strona 2

pr

ę

ty ł

ą

cz

ą

ce, usytuowane od strony kraw

ę

dzi mniej

ś

ciskanej, w ilo

ś

ci nie mniejszej ni

ż

F

a min

.

Rys. 14

5.6. Izolacje przeciwwilgotno

ś

ciowe nale

ż

y stosowa

ć

na powierzchni

ś

ciany oporowej od strony gruntu lub materiału

zasypowego. Warstw

ę

izolacyjn

ą

nale

ż

y stosowa

ć

niezale

ż

nie od rodzaju zaprojektowanego odwodnienia. Izolacji

mo

ż

na nie wykonywa

ć

tylko w wyj

ą

tkowych przypadkach przy zastosowaniu betonu klasy nie ni

ż

szej ni

ż

B15,

wyst

ę

powaniu materiału zasypowego nieagresywnego lub o słabym stopniu agresywno

ś

ci (wg PN-80/B-01800), z

gruntów przepuszczalnych oraz przy dobrym odwodnieniu

ś

ciany. Izolacj

ę

nale

ż

y stosowa

ć

zarówno na powierzchni

ś

ciany, jak i na elementach odci

ąż

aj

ą

cych (np. wsporniki, płyty odci

ąż

aj

ą

ce). Minimalny spadek warstwy izolacyjnej na

tego rodzaju elementach powinien wynosi

ć

5% w kierunku gruntu. Równie

ż

górna powierzchnia fundamentu powinna

mie

ć

spadek minimum 5%.

Najprostszym typem izolacji jest dwu- lub trzykrotne nakładanie roztworów asfaltowych na powierzchni

ę

ś

ciany. W

przypadku materiału lub gruntu zasypowego o silnym stopniu agresywno

ś

ci oraz w innych przypadkach uzasadnionych

technicznie i ekonomicznie, nale

ż

y projektowa

ć

izolacj

ę

z rolowych materiałów bitumicznych, z juty lub folii z tworzyw

sztucznych. Warstwa izolacji powinna by

ć

chroniona od uszkodze

ń

mechanicznych, Uszczelnienie przerw

dylatacyjnych jest niezb

ę

dne, je

ż

eli istnieje potrzeba zabezpieczenia

ś

ciany oporowej przed przeciekaniem wody

gruntowej i wypłukiwaniem gruntu spoza

ś

ciany oporowej.

W zale

ż

no

ś

ci od wymaganego stopnia uszczelnienie przerw mo

ż

na zaprojektowa

ć

:

- wypełnienie kitem sfazowania wzdłu

ż

przerwy dylatacyjnej (niski stopie

ń

zabezpieczenia),

- zastosowanie elestycznej listwy w przerwie dylatacyjnej (wy

ż

szy stopie

ń

zabezpieczenia),

- zabetonowanie plastykowej wkładki (ta

ś

my) uszczelniaj

ą

cej w osi dylatowanych elementów o szeroko

ś

ci min 200 mm

przy przerwie płaskiej i minimum 300 mm przy przerwie zaz

ę

bionej (najwy

ż

szy stopie

ń

zabezpieczenia).

5.7. Materiał zasypowy zaleca si

ę

stosowa

ć

z gruntów mineralnych, rodzimych, niespoistych, o dobrych wła

ś

ciwo

ś

ciach

drenuj

ą

cych, nieagresywnych lub o słabym stopniu agresywno

ś

ci (wg PN-80/B-01800). Dopuszcza si

ę

wykorzystanie

miejscowych gruntów spoistych i przemysłowych materiałów odpadowych (popioły,

ż

u

ż

le itp.) pod warunkiem

wła

ś

ciwego ich uło

ż

enia, zag

ę

szczenia i odwodnienia. Nie nale

ż

y stosowa

ć

gruntów spoistych w stanie

mi

ę

kkoplastycznym. Kontrola zag

ę

szczenia zasypu jest wymagana, gdy za

ś

cian

ą

oporow

ą

przewiduje si

ę

wykonanie

innych konstrukcji podatnych na osiadanie lub zapadanie gruntu oraz dla

ś

cian oporowych z gruntu zbrojonego.

Wykonawstwo zasypu nale

ż

y prowadzi

ć

zgodnie z PN-68/B-06050.

5.8. Odwodnienie w rejonie

ś

ciany oporowej

5.8.1. Odwodnienie w czasie wykonywania

ś

ciany oporowej. Odwodnienie tymczasowe nale

ż

y zaprojektowa

ć

w ten

sposób,

ż

eby nast

ą

piło prawidłowe odprowadzenie wód powierzchniowych i gruntowych bez pogarszania stanu gruntu

przyj

ę

tego w obliczeniach statycznych

ś

ciany oporowej. Jako odwodnienie powierzchniowe zaleca si

ę

stosowanie

rowów opaskowych lub ci

ą

gów drenarskich. Przy pompowaniu wody z wykopu nale

ż

y sprawdzi

ć

, czy ci

ś

nienie

spływowe nie naruszy stateczno

ś

ci skarpy i dna wykopu.

5.8.2. Odwodnienie stałe. System odwodnienia powierzchniowego powinien zabezpiecza

ć

przed powstawaniem

obszarów bezodpływowych. Dla odwodnienia powierzchniowego zaleca si

ę

stosowanie spadków powierzchni terenu,

nawierzchni szczelnych, rowków i kanalików odprowadzaj

ą

cych wod

ę

oraz zbieraczy mułu. Je

ż

eli nie stosuje si

ę

nawierzchni szczelnej, spadek powierzchni terenu powy

ż

ej

ś

ciany oporowej powinien wynosi

ć

co najmniej 1%, a w

pasie o szeroko

ś

ci 1,5 m przylegaj

ą

cym do

ś

ciany co najmniej 3%. System odwodnienia zasypu powinien

zabezpiecza

ć

przed wpływem niekorzystnego parcia wód gruntowych, powstawaniem w gruncie nadmiernego ci

ś

nienia

wody w porach gruntu, nadmiernym parciem na

ś

cian

ę

oporow

ą

wywieranym przez soczewki zamarzaj

ą

ce wody

gruntowej lub ci

ś

nieniem p

ę

cznienia gruntu. Do odwodnienia zasypu zaleca si

ę

stosowanie warstw filtracyjnych, ci

ą

gów

rurek drenarskich lub włókniny, otworów odpływowych przechodz

ą

cych przez

ś

cian

ę

oporow

ą

oraz warstw

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

5 Strona 3

nieprzepuszczalnych.
a) Warstwy filtracyjne. Zaleca si

ę

wykonywanie warstw filtracyjnych z pospółki, tłucznia,

ż

wiru, piasku grubego i

ś

rednioziarnistego. Dla zabezpieczenia przed przemieszczaniem si

ę

cz

ą

stek gruntu z zasypu (zs) do otworów

odpływowych lub rurek drenarskich, grunt wchodz

ą

cy w skład warstwy filtracyjnej (wf) powinien spełnia

ć

nast

ę

puj

ą

ce

warunki:

w którym d

15

, d

50

-

ś

rednice cz

ą

stek, dla których odpowiednio 15 i 50% próbki przechodzi przez sito o wymiarze oczek

odpowiadaj

ą

cym danej

ś

rednicy.

Zaleca si

ę

przyjmowa

ć

grubo

ść

warstwy filtracyjnej w zale

ż

no

ś

ci od współczynnika filtracji zasypu:

- dla zasypu z piasku o

ś

rednio 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 najcz

ęś

ciej stosowanych warstw filtracyjnych przedstawiono na rys. 15.

Warstw

ę

filtracyjn

ą

pionow

ą

(rys. 15a) zaleca si

ę

stosowa

ć

w przypadku zasypów z gruntów piaszczystych, warstw

ę

uko

ś

n

ą

(rys. 15b) - w celu eliminacji nadmiernego ci

ś

nienia spływowego wody lub nadmiernego ci

ś

nienia wody w

porach w słabo zag

ę

szczonym zasypie, natomiast jednocze

ś

nie warstw

ę

pionow

ą

i poziom

ą

(lub uko

ś

n

ą

) nale

ż

y

stosowa

ć

w celu przyspieszenia konsolidacji zasypu z gruntu spoistego (rys. 15c i d).

W uzasadnionych ekonomicznie przypadkach zamiast warstwy filtracyjnej mo

ż

na stosowa

ć

:

- cały zasyp z gruntu niespoistego spełniaj

ą

cego warunki jak dla warstwy filtracyjnej,

- włóknin

ę

,

- warstw

ę

z betonu jamistego o grubo

ś

ci od 300 do 500 mm,

- warstw

ę

z kamienia filtracyjnego (np. pumeks) o grubo

ś

ci od 50 do 150 mm.

Rys. 15

b) Rurki drenarskie. Ci

ą

gi rurek drenarskich nale

ż

y stosowa

ć

w przypadku, gdy ze wzgl

ę

dów estetycznych lub

technicznych nie wskazane jest wykonywanie zbyt g

ę

stej siatki otworów odpływowych przechodz

ą

cych przez

ś

cian

ę

oporow

ą

. Projekt

ś

ciany oporowej powinien zawiera

ć

równie

ż

projekt drena

ż

u.

c) Otwory odpływowe mo

ż

na stosowa

ć

wsz

ę

dzie tam, gdzie nie maj

ą

one wpływu na wygl

ą

d estetyczny

ś

ciany. Zaleca

si

ę

stosowa

ć

otwory odpływowe o minimalnej

ś

rednicy 100 mm, w rozstawach w cz

ęś

ci dolnej

ś

ciany od 1,5 do 2,0 m

(w przypadku gdy nie stosuje si

ę

ci

ą

gów drenarskich). Od strony gruntu otwory odpływowe nale

ż

y zabezpiecza

ć

filtrem

odwrotnym przed wymywaniem drobnych cz

ą

stek z gruntu zasypowego.

d) Uszczelnienie nale

ż

y stosowa

ć

w celu zabezpieczenia warstwy gruntu pylastego, na której posadowiono

ś

cian

ę

oporow

ą

, przed dopływem wód gruntowych lub infiltracyjnych w czasie nawałnicowych opadów deszczu (rys. 15c i d).

5.9. Sprawdzenie stanów granicznych konstrukcji

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

5 Strona 4

5.9.1.

Ś

ciany oporowe masywne. Przekroje

ś

cian oporowych masywnych murowanych lub betonowych powinny by

ć

wymiarowane w taki sposób, aby w poszczególnych poziomych przekrojach

ś

cian nie wyst

ą

piły napr

ęż

enia

rozci

ą

gaj

ą

ce. Je

ż

eli nie mo

ż

na unikn

ąć

wyst

ę

powania napr

ęż

e

ń

rozci

ą

gaj

ą

cych, nale

ż

y projektowa

ć

ś

cian

ę

oporow

ą

jako konstrukcj

ę

zespolon

ą

ceglano-

ż

elbetow

ą

lub

ż

elbetow

ą

. Wymiarowanie

ś

cian oporowych masywnych nale

ż

y

przeprowadzi

ć

:

a) dla

ś

cian oporowych z kamienia - wg PN-87/B-03003,

b) dla

ś

cian oporowych z cegły - wg PN-87/B-03002,

c) dla

ś

cian oporowych zespolonych ceglano-

ż

elbetowych - wg PN-89/B-03340,

d) dla

ś

cian oporowych betonowych - wg PN-84/B-03264.

5.9.2.

Ś

ciany oporowe masywne ze wspornikowymi płytami odci

ąż

aj

ą

cymi. Przekroje

ś

cian nale

ż

y wymiarowa

ć

wg

5.9.1 przyjmuj

ą

c parcie gruntu wg zał

ą

cznika 1 p. 5. W płytach odci

ąż

aj

ą

cych obowi

ą

zuje sprawdzenie stanu

granicznego rozwarcia rys.

5.9.3.

Ś

ciany oporowe k

ą

towo-płytowe. Płyt

ę

ś

cienn

ą

nale

ż

y oblicza

ć

jako wspornik utwierdzony w płycie

fundamentowej. Płyt

ę

fundamentow

ą

nale

ż

y oblicza

ć

jako wspornik utwierdzony w płycie pionowej. W

ś

cianach o

h

n

> 3 m nale

ż

y w miejscu poł

ą

czenia płyty

ś

ciennej z płyt

ą

fundamentow

ą

zastosowa

ć

od strony gruntu lub materiału

zasypowego skos o boku około 200 mm. Je

ż

eli w

ś

cianie wyst

ę

puje lokalna zmiana schematu statycznego (np.

ś

ciana

załamana w rzucie), nale

ż

y w tych miejscach zaprojektowa

ć

odpowiednie zbrojenie. Wymiarowanie płyt nale

ż

y

przeprowadza

ć

wg PN-84/B-03264. W płytach

ś

ciennych obowi

ą

zuje sprawdzanie stanu granicznego rozwarcia rys.

5.9.4.

Ś

ciany oporowe k

ą

towe płytowo-

ż

ebrowe. Płyty

ś

cienne mo

ż

na oblicza

ć

jako dwukierunkowo zbrojone oparte na

ż

ebrach i płycie fundamentowej lub jako płyty jednokierunkowe zbrojone, wieloprz

ę

słowe, o rozpi

ę

to

ś

ci równej

rozstawowi

ż

eber. W płytach

ś

ciennych obliczanych jako jednokierunkowo zbrojone, je

ż

eli nie s

ą

one oddylatowane od

płyt fundamentowych, nale

ż

y zaprojektowa

ć

odpowiednie zbrojenie pionowe przejmuj

ą

ce momenty zginaj

ą

ce w

płaszczy

ź

nie pionowej. Płyty fundamentowe nale

ż

y oblicza

ć

podobnie jak płyty

ś

cienne.

ś

ebra

ś

cian oporowych

płytowo-

ż

ebrowych nale

ż

y oblicza

ć

jako elementy wspornikowe zamocowane w płycie fundamentowej. Strzemiona

poziome nale

ż

y oblicza

ć

na oderwanie płyty

ś

ciennej, a strzemiona pionowe na odrywanie płyty fundamentowej.

Wymiarowanie elementów

ś

cian oporowych płytowo-

ż

ebrowych nale

ż

y przeprowadza

ć

wg PN-84/B-03264. W płytach

ś

ciennych i

ż

ebrach obowi

ą

zuje sprawdzenie stanu granicznego rozwarcia rys.

KONIEC

Nast

ę

pna strona

Powrót do spisu tre

ś

ci

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

5 Strona 5

Powrót do spisu tre

ś

ci

Poprzednia strona

ZAŁ

Ą

CZNIK 1

PARCIE I ODPÓR W SZCZEGÓLNYCH PRZYPADKACH

1. Wpływ spójno

ś

ci gruntu na parcie graniczne. Mo

ż

na przyj

ąć

,

ż

e bł

ą

d powstały na skutek niespełnienia w gruntach

spoistych wszystkich zało

ż

e

ń

Coulomba ma nieznaczny wpływ na uzyskane wyniki.

a)

Ś

ciana pionowa, naziom poziomy obci

ąż

ony równomiernie,

δ

2

(n)

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

nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru

(Z1-1)

w którym:

γ

(n)

- warto

ść

charakterystyczna ci

ęż

aru obj

ę

to

ś

ciowego gruntu,

c

(n)

- warto

ść

charakterystyczna spójno

ś

ci gruntu,

h

z

- wysoko

ść

zast

ę

pcza wg wzoru (4),

K

a

- współczynnik parcia granicznego wg wzoru (3).

Wysoko

ść

zast

ę

pcz

ą

uwzgl

ę

dniaj

ą

c

ą

wpływ spójno

ś

ci gruntu nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru

(Z1-2)

Rys. Z1-1

b)

Ś

ciana nachylona, naziom nachylony obci

ąż

ony równomiernie,

δ

2

(n)

≠

0 (rys. Z1-1b). Jednostkowe parcie graniczne

nale

ż

y wyznaczy

ć

z nast

ę

puj

ą

cych wzorów:

- wypadkowe obci

ąż

enia naziomu q

c

z napr

ęż

enia izotropowego

σ

H

= c

(n)

⋅⋅⋅⋅

ctg

Φ

(n)

i obci

ąż

enia równomiernie

rozło

ż

onego - q

n

, przy zało

ż

eniu

α

1

=

ε

(Z1-3)

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 1

(Z1-4)

- wysoko

ść

zast

ę

pcza:

(Z1-5)

- jednostkowe parcie gruntu bez uwzgl

ę

dnienia napr

ęż

enia izotropowego

σ

H

(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

a

- współczynnik parcia granicznego wg wzoru (5),

δ

2

(n)

- k

ą

t tarcia gruntu o

ś

cian

ę

wg 2.3,

δ

1

- k

ą

t odchylenia wypadkowego obci

ąż

enia naziomu od normalnej do naziomu (wzór Z1-3).

2. Wpływ spójno

ś

ci gruntu na odpór graniczny. Mo

ż

na przyj

ąć

,

ż

e bł

ą

d powstały na skutek niespełnienia w gruntach

spoistych wszystkich warunków Coulomba jest redukowany za pomoc

ą

współczynnika korekcyjnego

η

.

a)

Ś

ciana pionowa, naziom poziomy obci

ąż

ony równomiernie,

δ

2

(n)

= 0 (rys. Z1-2a)

(Z1-10)

w którym:

η

- współczynnik korekcyjny uwzgl

ę

dniaj

ą

cy bł

ą

d jaki popełnia si

ę

zakładaj

ą

c płask

ą

powierzchni

ę

odłamu (tabl. 4),

c

(n)

- warto

ść

charakterystyczna spójno

ś

ci gruntu,

K

p

- współczynnik odporu granicznego wyznaczony wg wzoru (8),

h

z

- wysoko

ść

zast

ę

pcza wyznaczona wg wzoru (4),

h

c

- wysoko

ść

zast

ę

pcza uwzgl

ę

dniaj

ą

ca wpływ spójno

ś

ci gruntu wyznaczona wg wzoru

(Z1-11)

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 2

Rys. Z1-2

b)

Ś

ciana nachylona, naziom nachylony obci

ąż

ony równomiernie,

δ

2

(n)

≠

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

mo

ż

na wyznaczy

ć

ze wzorów:

- wypadkowe obci

ąż

enie naziomu q

c

z napr

ęż

enia izotropowego H = c

(n)

⋅⋅⋅⋅

ctg

Φ

(n)

i obci

ąż

enia równomiernie

rozło

ż

onego q

n

, przy zało

ż

eniu

α

1

=

ε

(Z1-12)

(Z1-13)

- wysoko

ść

zast

ę

pcza

(Z1-14)

- jednostkowy odpór graniczny gruntu bez uwzgl

ę

dnienia napr

ęż

enia izotropowego

σ

H

(Z1-15)

- składowa normalna jednostkowego odporu granicznego gruntu

(Z1-16)

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 3

- składowa styczna jednostkowego odporu granicznego gruntu

(Z1-17)

- wypadkowa jednostkowego odporu granicznego gruntu

(Z1-18)

We wzorach tych:
K

p

- współczynnik odporu granicznego wg wzoru (9),

δ

2

(n)

- k

ą

t tarcia gruntu o

ś

cian

ę

wg 2.3,

δ

1

- k

ą

t odchylenia wypadkowego obci

ąż

enia naziomu od normalnej do naziomu (wzór Z1-12).

3. Parcie wywołane obci

ąż

eniem liniowym działaj

ą

cym w naziomie

a) Parcie graniczne

Rys. Z1-3

Wypadkow

ą

dodatkowego parcia granicznego wywołanego obci

ąż

eniem liniowym nale

ż

y wyznaczy

ć

wg wzoru

(Z1-19)

w którym

(Z1-20)

Jednostkowe parcie granicznie nale

ż

y wyznaczy

ć

wg wzorów:

(Z1-21)

w których:

(Z1-22)

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 4

(Z1-23)

(Z1-24)

K

a

- współczynnik parcia wg wzoru (3) dla

β

=

ε

= 0.

b) Parcie po

ś

rednie (spr

ęż

yste)

Rys. Z1-4

Jednostkowe parcie po

ś

rednie (spr

ęż

yste) wywołane obci

ąż

eniem liniowym nale

ż

y wyznaczy

ć

wg wzorów:

dla

(Z1-25)

dla

(Z1-26)

Wypadkowa parcia po

ś

redniego, wywołanego obci

ąż

eniem liniowym, jest równowa

ż

na polu powierzchni wykresu

jednostkowego parcia na wysoko

ś

ci

ś

ciany.

4. Parcie gruntów poni

ż

ej zwierciadła wody gruntowej. W przypadku wyst

ę

powania ustabilizowanego zwierciadła wody

gruntowej za

ś

cian

ą

oporow

ą

nale

ż

y w obliczeniach parcia uwzgl

ę

dni

ć

, oprócz parcia gruntu, równie

ż

parcie

hydrostatyczne wody gruntowej (rys. Z1-5).
Parcie gruntu nawodnionego nale

ż

y wyznacza

ć

uwzgl

ę

dniaj

ą

c napr

ęż

enia efektywne i efektywne warto

ś

ci

Φ

' i c'. W

przypadku gruntów wra

ż

liwych na przemarzanie nale

ż

y stosowa

ć

systemy odwodnienia uniemo

ż

liwiaj

ą

ce zbieranie si

ę

wody za

ś

cian

ą

.

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 5

Rys. Z1-5

Przy posadowieniu

ś

ciany oporowej na warstwie nieprzepuszczalnej gruntu nale

ż

y dodatkowo uwzgl

ę

dni

ć

parcie wody

w czasie ulewnych deszczów, w zale

ż

no

ś

ci od przyj

ę

tego sposobu odwodnienia.

5. Parcie gruntu na

ś

ciany oporowe ze wspornikiem lub płyt

ą

odci

ąż

aj

ą

c

ą

. Przy sprawdzaniu stanów granicznych

gruntu i konstrukcji

ś

cian oporowych ze wspornikiem lub płyt

ą

odci

ąż

aj

ą

c

ą

nale

ż

y w obliczeniach parcia gruntu

uwzgl

ę

dni

ć

efekt przesłaniania (rys. Z1-6).

Rys. Z1-6

6. Parcie gruntu w przypadku sprawdzania stanów granicznych gruntu dla k

ą

towych

ś

cian oporowych Przy sprawdzaniu

stanów granicznych gruntu dla k

ą

towych

ś

cian oporowych, dla pionowej

ś

ciany, poziomego naziomu i k

ą

ta tarcia gruntu

o

ś

cian

ę

δ

2

(n)

= 0, dopuszcza si

ę

zało

ż

enie,

ż

e parcie działa na pionow

ą

płaszczyzn

ę

(A-A) przeprowadzon

ą

przez

kraw

ę

d

ź

odsadki od strony gruntu (rys. Z1-7).

Rys. Z1-7

Schemat na rys. Z1-7 mo

ż

na równie

ż

przyjmowa

ć

dla

ś

cian oporowych nieznacznie odchylonych od pionu (|

β

|

≤

10°) i

przy niewielkim nachyleniu naziomu (|

ε

|

≤

10°).

W pozostałych przypadkach zaleca si

ę

przyj

ę

cie sztywnego klina za

ś

cian

ą

oporow

ą

i obliczenie parcia wg schematów

przedstawionych na rys. Z1-8.

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 6

Rys. Z1-8

Przy sprawdzaniu stanów granicznych konstrukcji

ś

ciany oporowej nale

ż

y przyjmowa

ć

parcie na całej wysoko

ś

ci

ś

ciany

(rys. 4). Przy wyznaczaniu momentów i sił poprzecznych mo

ż

na pomin

ąć

składow

ą

styczn

ą

parcia.

7. Parcie gruntu na obudowy wykopów. W obliczeniach parcia gruntu na obudowy wykopów nale

ż

y uwzgl

ę

dni

ć

zmieniony rozkład jednostkowego parcia spowodowany odkształceniem i przemieszczeniem

ś

ciany. Dopuszcza si

ę

przyjmowanie zmienionego rozkładu parcia wg zasad podanych na rys. Z1-9. Składow

ą

poziom

ą

jednostkowego parcia

granicznego gruntu e

ah

nale

ż

y wyznacza

ć

jak warto

ść

e

a

wg 3.6.2.2 lub zał

ą

cznika 1 p. 1a) (dla z = h).

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 7

Rys. Z1-9

W przypadku gruntów spoistych w stanie mi

ę

kkoplastycznym, zaleca si

ę

przyjmowa

ć

trójk

ą

tny rozkład jednostkowego

parcia gruntu. Je

ż

eli za odbudow

ą

wykopu wyst

ę

puje stałe zwierciadło wody gruntowej, hydrostatyczne parcie wody nie

podlega zmianom podanym na rys. Z1-9.

8. Parcie silosowe gruntu. Parcie silosowe nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

w przypadku

ś

cian oporowych typu kaszycowego lub

skrzyniowego. Parcie to jest wywierane przez zasyp wypełniaj

ą

cy kaszyce lub skrzynie. Parcie silosowe wyst

ę

puje

tak

ż

e przy innych typach

ś

cian oporowych, gdy blisko za nimi znajduje si

ę

ś

ciana skalna. Maksymaln

ą

warto

ść

jednostkowego parcia silosowego mo

ż

na wyznaczy

ć

wg wzoru

(Z1-27)

w którym:
h

s

- gł

ę

boko

ść

, na której wyst

ę

puje efekt silosowy; wyznacza si

ę

j

ą

w zale

ż

no

ś

ci od

ś

redniej szeroko

ś

ci zasypu za

ś

cian

ą

oporow

ą

b

m

(rys. Z1-10),

K - współczynnik parcia (granicznego, po

ś

redniego lub spoczynkowego).

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 8

Rys. Z1-10

9. Parcie i odpór qruntów uwarstwionych. Parcie i odpór gruntów we wszystkich stanach przemieszczenia, w danej
warstwie gruntu nale

ż

y wyznacza

ć

wg zalece

ń

3.6.2, 3.6.3, 3.6.4 i 3.6.5 oraz zał

ą

cznika 1, p. 1 i 2, przyjmuj

ą

c zamiast

q

n

zast

ę

pcze obci

ąż

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

(Z2-28)

Wypadkowe parcia (lub odporu) w poszczególnych warstwach wyznacza si

ę

zgodnie z zasadami podanymi w 3.6.6. W

przypadku ró

ż

nych nachyle

ń

wypadkowych w poszczególnych warstwach mo

ż

na wyznaczy

ć

ogóln

ą

wypadkow

ą

parcia

(lub odporu) i jej poło

ż

enie, za pomoc

ą

metody graficznej.

Rys. Z1-11

10. Parcie i odpór gruntu na

ś

cian

ę

o załamanym kształcie. Jednostkowe parcie i odpór gruntu we wszystkich stanach

przemieszczenia, w przypadku

ś

ciany o załamanym kształcie nale

ż

y wyznacza

ć

zgodnie z zaleceniami niniejszego

zał

ą

cznika p. 9, dziel

ą

c o

ś

rodek gruntowy na warstwy odpowiadaj

ą

ce poszczególnym odcinkom

ś

ciany załamanej (rys.

Z1-12).

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 9

Rys. Z1-12

11. Parcie i odpór gruntu w przypadku zło

ż

onego kształtu naziomu i zró

ż

nicowanych obci

ąż

e

ń

w obr

ę

bie klina odłamu

(rys. Z1-13).

Rys. Z1-13

W przypadku wyst

ę

powania zło

ż

onego kształtu naziomu i zró

ż

nicowanych obci

ąż

e

ń

zaleca si

ę

przeprowadzenie

oblicze

ń

wg zało

ż

e

ń

Coulomba dla ró

ż

nych nachyle

ń

płaszczyzny odłamu

Θ

i przyj

ę

cie zasady maksymalizacji parcia i

minimalizacji odporu. W przypadku odporu gruntu nale

ż

y w obliczeniach stosowa

ć

współczynnik korekcyjny

η

wg tabl. 4.

12. Zmiana rozkładu jednostkowego odporu gruntu. Zaleca si

ę

przyjmowanie rozkładu jednostkowego odporu gruntu i

poło

ż

enia wypadkowej odporu, w zale

ż

no

ś

ci od schematu przemieszczenia

ś

ciany oporowej. Zmienny rozkład

jednostkowy odporu granicznego gruntu mo

ż

na przyjmowa

ć

wg rys. Z1-14.

Zmiany rozkładu jednostkowego odporu po

ś

redniego gruntu mo

ż

na przyjmowa

ć

zgodnie z zaleceniami podanymi na

rys. Z1-15.
Je

ż

eli za

ś

cian

ą

oporow

ą

wyst

ę

puje stałe zwierciadło wody gruntowej, hydrostatyczne parcie wody nie podlega

zmianom podanym na rys. Z1-14 i Z1-15.

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 10

Rys. Z1-14

Rys. Z1-15

Nast

ę

pna strona

Powrót do spisu tre

ś

ci

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

6 Strona 11

Powrót do spisu tre

ś

ci

Poprzednia strona

ZAŁ

Ą

CZNIK 2

WYZNACZANIE OPORU GRANICZNEGO PODŁO

ś

A

W przypadku fundamentu ci

ą

głego obci

ąż

onego sił

ą

nachylon

ą

Q na mimo

ś

rodzie e, je

ż

eli nie przeprowadza si

ę

bardziej szczegółowych analiz, opór graniczny podło

ż

a mo

ż

na okre

ś

li

ć

wg wzorów i współczynników podanych w

PN-81/B-03020. Opór graniczny w przypadku nachylenia podstawy fundamentu pod k

ą

tem

α

do poziomu i nachylenia

zbocza pod k

ą

tem

ω

do poziomu, przy oznaczeniach jak na rys Z2,

Rys. Z2

okre

ś

li

ć

mo

ż

na wzorem (Z2-1), w którym oprócz mno

ż

ników i

C

, i

D

, i

B

wg PN-81/B-03020, nale

ż

y wprowadzi

ć

mno

ż

niki z

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

(Z2-1)

Mno

ż

niki te okre

ś

laj

ą

wyra

ż

enia poni

ż

ej podane.

a) Wyra

ż

enia uwzgl

ę

dniaj

ą

ce nachylenie podstawy fundamentu

(Z2-2)

(Z2-3)

dla

Φ

u

(r)

= 0

(Z2-4)

gdzie

α

wyra

ż

one jest w radianach.

b) Wyra

ż

enia uwzgl

ę

dniaj

ą

ce nachylenie zbocza

(Z2-5)

(Z2-6)

dla

Φ

u

(r)

= 0

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

7 Strona 1

(Z2-7)

Pozostałe oznaczenia we wzorze (Z2-1):

(B - szeroko

ść

podstawy fundamentu,

e - mimo

ś

ród działania obci

ąż

enia),

D

min

- gł

ę

boko

ść

posadowienia, mierzona od najni

ż

szego poziomu terenu,

N

c

, N

D

, N

B

- współczynniki no

ś

no

ś

ci, zale

ż

ne od warto

ś

ci

Φ

=

Φ

u

(r)

wg PN-81/B-03020,

c

u

(r)

- obliczeniowa warto

ść

spójno

ś

ci gruntu zalegaj

ą

cego bezpo

ś

rednio poni

ż

ej poziomu posadowienia, kPa,

Φ

u

(r)

- obliczeniowa warto

ść

k

ą

ta tarcia wewn

ę

trznego gruntu zalegaj

ą

cego bezpo

ś

rednio poni

ż

ej poziomu

posadowienia, °,

ρ

D

(r)

,

ρ

B

(r)

- obliczeniowe

ś

rednie g

ę

sto

ś

ci obj

ę

to

ś

ciowe gruntów zalegaj

ą

cych poni

ż

ej i powy

ż

ej poziomu posadowienia

t

⋅⋅⋅⋅

m

-3

,

g - przyspieszenie ziemskie, m

⋅⋅⋅⋅

s

-2

,

i

c

, i

D

, i

B

- współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obci

ąż

enia, wg PN-81/B-03020.

Wzory (Z2-2) ÷ (Z2-7) mog

ą

by

ć

stosowane do warto

ś

ci

α

< 45° i

ω

< 45°; wymaga si

ę

przy tym, aby

ω

<

Φ

. Warto

ść

Q

Nf

wg wzoru (Z2-1) odnosi si

ę

do składowej normalnej całkowitego oporu podło

ż

a.

Nast

ę

pna strona

Powrót do spisu tre

ś

ci

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

7 Strona 2

Powrót do spisu tre

ś

ci

Poprzednia strona

ZAŁ

Ą

CZNIK 3

SPRAWDZENIE WARUNKÓW OGÓLNEJ STATECZNO

Ś

CI

Ś

CIANY OPOROWEJ I USKOKU NAZIOMU

W ocenie stateczno

ś

ci ogólnej

ś

ciany oporowej i uskoku naziomu, przy zało

ż

eniu walcowych powierzchni po

ś

lizgu,

mo

ż

na stosowa

ć

metod

ę

Felleniusa lub Bishopa.

Metoda Felleniusa
Warto

ś

ci działaj

ą

cych obci

ąż

e

ń

powinny spełnia

ć

warunek

(Z3-1)

w którym:
M

u

- moment utrzymuj

ą

cy, w stosunku do punktu 0,

M

o

- moment obracaj

ą

cy (

ś

cinaj

ą

cy) w stosunku do punktu 0,

m - współczynnik korekcyjny wg 4.2.6 i tabl. 11, zale

ż

ny od rodzaju

ś

ciany oporowej i sposobu przeprowadzania

oblicze

ń

.

Warto

ś

ci sprowadzone momentów M

u

i M

o

okre

ś

laj

ą

wzory:

(Z3-2)

(Z3-3)

w którym:
G

i

- ci

ęż

ar bloku i,

Φ

i

- k

ą

t tarcia wewn

ę

trznego na odcinku l

i

,

c

i

- spójno

ść

na odcinku l

i

,

α

i

, l

i

- warto

ść

geometryczna wg rys. Z3-1.

Rys. Z3-1

Metoda Bishopa

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

8 Strona 1

Rys. Z3-2

Warunek (Z3-1) w metodzie Bishopa przedstawi

ć

mo

ż

na w postaci

(Z3-4)

w którym:

(Z3-5)

Φ

' - warto

ść

efektywnego k

ą

ta tarcia wewn

ę

trznego gruntu,

c' - warto

ść

efektywnej spójno

ś

ci gruntu,

u

i

- ci

ś

nienie wody w porach gruntu w podstawie wycinka i.

Współczynnik m wyst

ę

puje po obu stronach równania wg (Z3-4). Nale

ż

y go wyznaczy

ć

metod

ą

kolejnych przybli

ż

e

ń

.

Do wyznaczania warto

ś

ci M

i

(

α

), w zale

ż

no

ś

ci od

α

i

, mo

ż

na wykorzysta

ć

nomogram przedstawiony na rys. Z3-3.

Rys. Z3-3

Zsuw wzdłu

ż

nachylonej lub poziomej płaszczyzny

Warto

ś

ci działaj

ą

cych obci

ąż

e

ń

powinny spełnia

ć

warunek

(Z3-6)

w którym:

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

8 Strona 2

Q

t

= Gsin

α

+ E

a

cos

α

,

Q

f

= Ntg

Φ

1

+ cl

i

+ E

p

cos

α

E

a

= wypadkowa parcia,

E

p

= wypadkowa odporu wg rys. Z3-4.

Rys. Z3-4

Wpyłw ci

ś

nienia spływowego na ogóln

ą

stateczno

ść

ś

ciany oporowej i zbocza. Je

ż

eli w zboczu, wskutek ró

ż

nicy

poziomów wody gruntowej, wyst

ę

puje przepływ wody, przy sprawdzaniu warunku ogólnej stateczno

ś

ci (wzory Z3-1,

Z3-4, Z3-6) wpływ ci

ś

nienia spływowego nale

ż

y uwzgl

ę

dni

ć

dodaj

ą

c:

- we wzorze (Z3-1) do warto

ś

ci M

o

dodatkowy moment

- w mianowniku wzoru (Z3-4) dodatkow

ą

warto

ść

sprowadzon

ą

momentu

lub

- we wzorze (Z3-6) do warto

ś

ci Q

t

dodatkow

ą

sił

ę

∆

S

o

= P

s

.

Rys. Z3-5

Warto

ś

ci

∆

M

o

i

∆

S

o

mo

ż

na okre

ś

li

ć

w sposób przybli

ż

ony, zgodnie z konstrukcj

ą

przedstawion

ą

na rys. Z3-5 i Z3-6.

(Z3-7)

w którym:
P

s

- siła ci

ś

nienia spływowego, przechodz

ą

ca przez

ś

rodek ci

ęż

ko

ś

ci obszaru nawodnionego,

V

w

- obj

ę

to

ść

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

i -

ś

redni spadek hydrauliczny

- wg rys. Z3-5,

γ

w

- ci

ęż

ar obj

ę

to

ś

ciowy wody,

R

s

- promie

ń

działania siły P

s

w stosunku do

ś

rodka obrotu O.

(Z3-8)

Oznaczenia jak we wzorze (Z3-7)

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

8 Strona 3

Rys. Z3-6

Nast

ę

pna strona

Powrót do spisu tre

ś

ci

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

8 Strona 4

Powrót do spisu tre

ś

ci

Poprzednia strona

ZAŁ

Ą

CZNIK 4

WYZNACZANIE OSIADA

Ń

Ś

REDNICH FUNDAMENTU, OSIADA

Ń

KRAW

Ę

DZI I PRZECHYLENIA

Ś

CIANY

OPOROWEJ

1. Osiadanie i przechylenie fundamentu posadowionego na podło

ż

u jednorodnym (grunt jednorodny do gł

ę

boko

ś

ci

z

≥

4B pod podstaw

ą

fundamentu)

Rys. Z4-1

Ś

rednie osiadanie fundamentu s

o

okre

ś

li

ć

mo

ż

na wzorem

(Z4-1)

Ś

rednie przechylenie fundamentu

ϕ

o

okre

ś

li

ć

mo

ż

na wzorem

(Z4-2)

w których:
p, q, s - składowe oddziaływa

ń

wg rys. Z4-1,

B - szeroko

ść

fundamentu,

E

o

- moduł odkształcenia gruntu,

v - współczynnik Poissona gruntu.
Osiadania kraw

ę

dzi fundamentu okre

ś

la si

ę

wzorami:

(Z4-3)

Przemieszczenia poziome górnej kraw

ę

dzi

ś

ciany oporowej okre

ś

la si

ę

wg wzoru

(Z4-4)

w którym h - wysoko

ść

całkowita

ś

ciany oporowej.

2. Osiadanie

ś

rednie i kraw

ę

dziowe fundamentu posadowionego na gruncie uwarstwionym

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

9 Strona 1

Rys. Z4-2

(Z4-5)

w którym:
s

j

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

σ

jzi

- składowa pionowa napr

ęż

enia w osi j na poziomie z

i

,

h

i

- grubo

ść

warstwy i,

M

oi

- edometryczny moduł

ś

ci

ś

liwo

ś

ci warstwy.

Warto

ś

ci składowych napr

ęż

e

ń

σ

jzi

, przy okre

ś

laniu składowych nacisków pionowych fundamentu wg rys. Z4-3, okre

ś

la

si

ę

wzorami:

(Z4-6)

Rys. Z4-3

Przechylenie fundamentu wyznacza si

ę

wg wzoru

(Z4-7)

Przemieszczenie poziome górnej kraw

ę

dzi

ś

ciany oporowej okre

ś

la si

ę

wg wzoru

(Z4-8)

Tablica Z4-1. Warto

ść

współczynników

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

9 Strona 2

k

0

k

1

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 osiada

ń

poszczególnych warstw geotechnicznych przy wyznaczaniu osiadania fundamentu s

j

(wzór Z4-5) nale

ż

y przeprowadza

ć

do gł

ę

boko

ś

ci z

max

, na której jest spełniony warunek:

w którym:

- napr

ęż

enie w podło

ż

u w pionie przechodz

ą

cym przez punkt j, na gł

ę

boko

ś

ci z

max

, wywołane przyło

ż

onym

obci

ąż

eniem zewn

ę

trznym,

- napr

ęż

enie pierwotne na gł

ę

boko

ś

ci z

max

.

3. Przemieszczenie poziome podstawy fundamentu (f

1

). Podstawowe schematy budowy podło

ż

a (rys. Z4-5).

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

9 Strona 3

Rys. Z4-5

h

w

- obliczeniowa mi

ąż

szo

ść

przemieszczaj

ą

cej si

ę

warstwy

E

o

, E

oi

, E

oI

, E

oII

- moduły odkształcenia gruntu przemieszczaj

ą

cych si

ę

warstw

Przybli

ż

one obliczenia przemieszcze

ń

poziomych f

1

, w zale

ż

no

ś

ci od rodzaju gruntu i schematu budowy podło

ż

a,

mo

ż

na przeprowadzi

ć

wg nast

ę

puj

ą

cych wzorów:

- w przypadku gruntów niespoistych i spoistych o współczynniku

gdzie:

w którym:
a

V

- współczynnik

ś

ci

ś

liwo

ś

ci,

k - współczynnik filtracji,
e - wska

ź

nik porowato

ś

ci,

M

o

- moduł

ś

ci

ś

liwo

ś

ci pierwotnej,

γ

w

- ci

ęż

ar obj

ę

to

ś

ciowy wody.

dla podło

ż

y jednorodnych

(Z4-9)

dla podło

ż

y uwarstwionych poziomo (h

i

≤

h

w

)

(Z4-10)

dla podło

ż

y uwarstwionych pionowo

(Z4-11)

Funkcj

ę

Γ

, przy

okre

ś

la si

ę

wg wzoru

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

9 Strona 4

(Z4-12)

w którym:

Γ

i

- funkcja okre

ś

lana przy

(h

i

- zagł

ę

bienie spodu warstwy i w stosunku do podstawy fundamentu),

f

1

- przemieszczenie poziome podstawy fundamentu,

Q

H

- obci

ąż

enie poziome,

l

1

- długo

ść

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

k

u

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

h

w

- obliczeniowa mi

ąż

szo

ść

przemieszczaj

ą

cej si

ę

warstwy, przyjmowana jako h

w

= 0,4(B + l

a

), gdzie B -

szeroko

ść

podstawy budowli, l

a

- długo

ść

ewentualnych elementów kotwi

ą

cych lub długo

ść

wyparcia klina strefy

odporu,

ν

- współczynnik rozszerzalno

ś

ci bocznej gruntu (Poissona),

- w przypadku gruntów spoistych o współczynniku

i gruntów maj

ą

cych tendencj

ę

do pełzania stosuje

si

ę

wzór:

(Z4-13)

w którym:
f

a1

- wg wzorów (Z4-9) ÷ (Z4-11),

f

1ib

- przemieszczenie poziome, wynikaj

ą

ce z pełzania gruntu (dla gruntów o 0

≤

I

L

≤

0,5 f

1b

= 0,35 f

1b

, a przy I

L

> 0,5

okre

ś

lane na podstawie bada

ń

).

Graniczne przemieszczenia poziome f

1gr

okre

ś

la si

ę

na podstawie wzoru

(Z4-14)

w którym:
Q

Hgr

- graniczna siła

ś

cinaj

ą

ca,

h

gr

- grubo

ść

wypieranej warstwy w chwili osi

ą

gni

ę

cia stanu granicznego, przyjmowana jako h

gr

= 0,4B + 0,3h

a

,

h

a

- obliczeniowa grubo

ść

warstwy

ś

ciskanej, okre

ś

lona jako gł

ę

boko

ść

, na której obliczeniowa warto

ść

napr

ęż

e

ń

pionowych wywołanych pionow

ą

składow

ą

obci

ąż

enia zewn

ę

trznego równa si

ę

warto

ś

ci 0,5

γ

ha

,

E

ha

- moduł odkształcenia gruntu na gł

ę

boko

ś

ci h

a

,

m

f

- współczynnik bezwymiarowy okre

ś

lany na podstawie próbnego obci

ąż

enia przesuwanego bloku wg wzoru

w którym:

α

2

- k

ą

t nachylenia krzywej zale

ż

no

ś

ci napr

ęż

e

ń

ś

cinaj

ą

cych, odpowiadaj

ą

cych przemieszczeniu

spr

ęż

ysto-plastycznemu f

gr

bloku, przyjmowany wg rys. Z4-6,

α

1

- k

ą

t nachylenia wymienionej krzywej przy przemieszczeniu spr

ęż

ystym f

s

bloku, wg rys. Z4-6.

Rys. Z4-6

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

9 Strona 5

τ

gr

i

τ

s

- napr

ęż

enia

ś

cinaj

ą

ce w podstawie bloku

odpowiednio przy odkształceniach granicznych

i spr

ęż

ystych

Do oblicze

ń

wst

ę

pnych warto

ś

ci m

f

mo

ż

na przyjmowa

ć

:

- dla piasków

ś

rednio zag

ę

szczonych i zag

ę

szczonych m

f

= 0,7 ÷ 0,8,

- dla gruntów gliniastych o konsystencji półzwartej i twardoplastycznej m

f

= 0,6 ÷ 0,7.

Nast

ę

pna strona

Powrót do spisu tre

ś

ci

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

9 Strona 6

Powrót do spisu tre

ś

ci

Poprzednia strona

ZAŁ

Ą

CZNIK 5

Ś

CIANY OPOROWE Z GRUNTU ZBROJONEGO

1. Zasady ogólne.

Ś

ciany oporowe z gruntu zbrojonego mo

ż

na stosowa

ć

we wszystkich rodzajach budownictwa; zaleca

si

ę

szczególnie w budownictwie komunikacyjnym. Du

ż

a odporno

ść

na odkształcenia podło

ż

a pozwala posadawia

ć

je

na gruntach

ś

ci

ś

liwych. Norma nie zawiera wymaga

ń

specjalnych dotycz

ą

cych wykonawstwa i wymiarowania

ś

cian

oporowych z gruntu zbrojonego w budownictwie hydrotechnicznym oraz budowli specjalnych (np. przyczółki mostowe,
podło

ż

e torów podd

ź

wigowych) lub podlegaj

ą

cych działaniu

ś

rodowiska agresywnego.

Schemat

ś

ciany oporowej z gruntu zbrojonego, przyj

ę

te podstawowe oznaczenia oraz zasad

ę

okre

ś

lania obliczeniowej

wysoko

ś

ci

ś

ciany h

o

przedstawiono na rys. Z5-1 (dla h

1

= 0 wysoko

ść

obliczeniowa h

o

= h).

Rys. Z5-1

Zaleca si

ę

, aby długo

ść

zbrojenia L

≥

0,8 h

o

. Gł

ę

boko

ść

posadowienia masywu D nale

ż

y okre

ś

la

ć

zgodnie z

PN-81/B-03020, przy czym zagł

ę

bienie to nie powinno by

ć

mniejsze ni

ż

warto

ś

ci podane w tabl. Z5-1.

Tablica Z5-1. Zagł

ę

bienie minimalne

ś

ciany oporowej w gruncie

K

ą

t nachylenia terenu

Zagł

ę

bienie minimalne D

min

m

ε

1

= 0°

h

0

/ 20

ε

1

= 18°

h

0

/ 10

ε

1

= 27°

h

0

/ 7

ε

1

= 34°

h

0

/ 5

Ze wzgl

ę

du na trwało

ść

ś

ciany oporowej, niezb

ę

dne parametry fizyczne i mechaniczne oraz technologie wykonawstwa,

stosowane materiały powinny spełnia

ć

wymagania okre

ś

lone w niniejszym zał

ą

czniku w p. 2.1 ÷ 2.4. Przy doborze

materiałów, zabezpiecze

ń

antykorozyjnych oraz wymiarowaniu elementów konstrukcji nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

rodzaj

ś

rodowiska otaczaj

ą

cego

ś

cian

ę

oporow

ą

. Wyró

ż

nia si

ę

:

-

ś

rodowisko nienawodnione,

-

ś

rodowisko wodne, gdy

ś

ciana oporowa jest stale lub okresowo zanurzona w wodzie słodkiej (zawarto

ść

jonów [Cl

-

]

≤

250 mg/l i [SO

4

--

]

≤

250 mg/l,

-

ś

rodowisko morskie, gdy

ś

ciana oporowa jest stale lub okresowo zanurzona w wodzie morskiej,

-

ś

rodowisko agresywne, gdy

ś

ciana oporowa jest stale lub okresowo poddana działaniu zwi

ą

zków chemicznych

powoduj

ą

cych korozj

ę

.

Ze wzgl

ę

du na trwało

ść

ś

ciany oporowej wyró

ż

nia si

ę

:

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 1

-

ś

ciany oporowe tymczasowe, o minimalnym okresie u

ż

ytkowania do 5 lat,

-

ś

ciany oporowe okresowe o okresie u

ż

ytkowania od 5 do 30 lat,

-

ś

ciany oporowe stałe o okresie u

ż

ytkowania od 70 do 100 lat.

2. Materiały

2.1. Grunt zasypowy. Zaleca si

ę

stosowa

ć

grunty mineralne rodzime, niespoiste, bez domieszek cz

ęś

ci organicznych, o

dobrych własno

ś

ciach drenuj

ą

cych, nieagresywne w stosunku do zbrojenia i

ś

cian osłonowych, o wysokim k

ą

cie tarcia

wewn

ę

trznego, głównie piaski i

ż

wiry. Dopuszcza si

ę

stosowanie innych materiałów spełniaj

ą

cych podane w normie

wymagania (tabl. Z5-2, Z5-3), pod warunkiem wykonania pełnych bada

ń

cech fizycznych, mechanicznych,

chemicznych i elektrochemicznych. Zalecane parametry materiału zasypowego i

ś

rodowiska otaczaj

ą

cego

ś

cian

ę

oporow

ą

zestawiono w tabl. Z5-2 i Z5-3. Warto

ś

ci współczynników tarcia gruntu o materiał zbrojenia nale

ż

y okre

ś

li

ć

wg

niniejszego zał

ą

cznika p. 2.3.

Tablica Z5-2. Zalecane parametry geotechniczne gruntów zasypowych

Zawarto

ść

cz

ą

steczek

mniejszych od

ś

rednicy

Rodzaj zbrojenia

K

ą

t tarcia

wewn

ę

trznego gruntu

Φ

lub k

ą

t tarcia gruntu o

zbrojenie

δ

Przydatno

ść

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 własno

ś

ciach

mechanicznych

> 15%

10 ÷ 20%

zbrojenie o du

ż

ej

przyczepno

ś

ci (karbowane)

Φ

≥

25°

materiał o zadowalaj

ą

cych

własno

ś

ciach mechanicznych

zbrojenie gładkie

δ

≥

22°

materiał o zadowalaj

ą

cych

własno

ś

ciach mechanicznych

> 20%

nie nale

ż

y stosowa

ć

do

ś

cian oporowych z gruntu zbrojonego

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

Lp.

Rodzaj parametru

Zakres parametru

Uwagi

Grunty nienawodnione

Grunty nawodnione

1

pH gruntu

5 ÷ 10

5 ÷ 10

oznacza

ć

na próbkach nasyconych

wod

ą

destylowan

ą

i zag

ę

szczonych

analogicznie jak w warunkach
naturalnych

2

Oporno

ść

wła

ś

ciwa

1000

Ω

cm

3000

Ω

cm

3

Stopie

ń

zawarto

ś

ci soli

rozpuszczalnych dla gruntów
rodzimych i materiałów
pochodzenia przemysłowego o
oporno

ś

ci wła

ś

ciwej 1000 ÷

5000

Ω

cm

[Cl

-

]

≤

200 mg/kg

[SO

4

- -

]

≤

1000 mg/kg

[Cl

-

]

≤

100 mg/kg

[SO

4

- -

]

≤

500 mg/kg

-

4

Stopie

ń

całkowitej kwasowo

ś

ci

koncentracja siarki
S < 300 mg/kg

koncentracja siarki
S < 100 mg/kg

okre

ś

la si

ę

tylko wtedy, gdy mo

ż

e

wyst

ę

powa

ć

[SO

4

--

]

5

Zawarto

ść

cz

ęś

ci organicznych

-

wyra

ż

one w w

ę

glu >

100 ppm

konieczna jest indywidualna ocena
agresywno

ś

ci, je

ż

eli grunt zawiera

cz

ęś

ci organiczne

6

Aktywno

ść

biologiczna

-

zawarto

ść

biotlenu 20

mg/kg; próg populacji
bakterii, powinien by

ć

ni

ż

szy ni

ż

10 na gram

gruntu

okre

ś

la si

ę

dla

ś

cian oporowych o

wysokiej klasie trwało

ś

ci

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 2

2.2. Zbrojenie gruntu nale

ż

y wykonywa

ć

z materiałów o odpowiednich własno

ś

ciach wytrzymało

ś

ciowych, odpornych

na korozj

ę

. Dla zwi

ę

kszenia przyczepno

ś

ci zbrojenia i gruntu zaleca si

ę

stosowanie materiałów karbowanych.

Wszystkie elementy metalowe, stosowane w konstrukcjach z gruntu zbrojonego, nale

ż

y wykona

ć

z tego samego

materiału. Dla zbrojenia stalowego zaleca si

ę

stosowanie stali mi

ę

kkiej zwykłej (St0, St3S) lub cynkowanej. W

przypadku gdy stosuje si

ę

grunty zasypowe inne ni

ż

piaski i

ż

wiry (grunty o zawarto

ś

ci > 15% frakcji mniejszych ni

ż

0,08 mm, odpady przemysłowe) nale

ż

y wykona

ć

badania wst

ę

pne dla okre

ś

lenia, czy dane zbrojenie nadaje si

ę

dla

danego zasypu. W tym celu nale

ż

y okre

ś

li

ć

parametry zasypu podane w tabl. Z5-3. Orientacyjny zakres stosowalno

ś

ci

niektórych rodzajów zbrojenia podano w tabl. Z5-4.

Tablica Z5-4. Orientacyjny zakres stosowalno

ś

ci materiału zbrojenia

Metal

Zakres stosowalno

ś

ci

pH wody

Opór wła

ś

ciwy gruntu zasypowego,

Ω

cm

minimum

maksimum

Stal mi

ę

kka, zwykła

6

-

5000

Stal galwanizowana

6

10

5000

Stop aluminiowy AG4MC

4,5

9

1000

Stal nierdzewna

-

-

-

Dla stali parametry wytrzymało

ś

ciowe zbrojenia okre

ś

la si

ę

wg PN-90/B-03200. Jako zbrojenie zaleca si

ę

płaskowniki o

szeroko

ś

ci 40 ÷ 120 mm i odpowiedniej grubo

ś

ci wynikaj

ą

cej z sił rozci

ą

gaj

ą

cych w zbrojeniu oraz koniecznego zapasu

ze wzgl

ę

du na korozj

ę

materiału. Dla stali obliczeniow

ą

grubo

ść

zbrojenia g

r

mo

ż

na okre

ś

li

ć

wg wzoru

(Z5-1)

w którym:
g

n

- nominalna grubo

ść

zbrojenia, mm,

g

s

- strata grubo

ś

ci zbrojenia ze wzgl

ę

du na korozj

ę

wg tabl. Z5-5, mm.

W przypadku stosowania innych materiałów (stal nierdzewna, aluminium, włókno szklane, powłoki antykorozyjne itp.)
grubo

ś

ci zbrojenia nale

ż

y okre

ś

li

ć

na podstawie odpowiednich bada

ń

.

Zbrojenie ze

ś

cianami osłonowymi zaleca si

ę

ł

ą

czy

ć

za pomoc

ą

ś

rub.

Tablica Z5-5. Orientacyjne warto

ś

ci g

s

, mm dla podstawowych materiałów

Rodzaj warunków

Minimalny okres u

ż

ytkowania

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

0

1,5

0,5

3,0

1,0

4,0

1,5

Grunty nawodnione wod

ą

słodk

ą

0,5

0

2,0

1,0

4,0

1,5

5,0

2,0

W warunkach morskich

1,0

0

3,0

-

5,0

-

7,0

-

W warunkach
szczególnie agresywnych

okre

ś

la si

ę

na podstawie specjalnych bada

ń

Podane warto

ś

ci mo

ż

na interpolowa

ć

liniowo w przedziałach 30 ÷ 70 lat i 70 ÷ 100 lat, zaokr

ą

glaj

ą

c w gór

ę

do dziesi

ą

tej cz

ęś

ci

mm.

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 3

2.3. K

ą

t tarcia gruntu po zbrojeniu. Dla gruntów zawieraj

ą

cych wi

ę

cej ni

ż

15% frakcji mniejszych ni

ż

0,08 mm nale

ż

y

wykona

ć

badania k

ą

ta tarcia gruntu

δ

po gładkim zbrojeniu na próbkach nasyconych wod

ą

,

ś

cinanych szybko (z

pr

ę

dko

ś

ci

ą

1 mm/min) jak dla k

ą

ta tarcia wewn

ę

trznego wg PN-88/B-04481 wg schematu podanego na rys. Z5-2. Dla

zasypu zag

ę

szczonego z piasków

ś

rednich, grubych lub

ż

wirów i zbrojenia stalowego, współczynnik tarcia gruntu po

zbrojeniu mo

ż

na przyjmowa

ć

µ

= 0,4 dla zbrojenia gładkiego oraz

µ

= 1,5 dla zbrojenia karbowanego (przy czym

karbowanie powinno by

ć

dwustronne, prostopadłe do osi zbrojenia o minimalnej wysoko

ś

ci 3 mm i odległo

ś

ciach

45 ÷ 55 mm). Warto

ść

współczynnika tarcia wzdłu

ż

zbrojenia mo

ż

na przyjmowa

ć

jako stał

ą

. Dla zbrojenia karbowanego

warto

ść

współczynnika tarcia

µ

dla gruntów innych ni

ż

ż

wiry i piaski nale

ż

y okre

ś

la

ć

do

ś

wiadczalnie w warunkach

terenowych.
W obliczeniach wst

ę

pnych w przypadku zasypu zag

ę

szczonego mo

ż

na stosowa

ć

przybli

ż

one oszacowanie

współczynnika tarcia wg wzoru

(Z5-2)

w którym:

- wska

ź

nik równoziarnisto

ś

ci,

d

10

, d

60

-

ś

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

Dla zbrojenia karbowanego i gruntu zasypowego zag

ę

szczonego nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

zmian

ę

współczynnika tarcia

µ

z

gł

ę

boko

ś

ci

ą

wg schematu przedstawionego na rys. Z5-3. Warto

ść

współczynnika

µ

na danym poziomie z okre

ś

la si

ę

wg wzorów:

(Z5-3)

(Z5-4)

Rys. Z5-2

Rys. Z5-3

2.4.

Ś

ciany osłonowe zabezpieczaj

ą

ce przed wysypywaniem i wymywaniem materiału zasypowego zaleca si

ę

wykonywa

ć

z prefabrykowanych elementów

ż

elbetowych, betonowych lub wyrobów metalowych zgodnie z

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 4

PN-90/B-03200 lub PN-84/B-03264.
Elementy metalowe nale

ż

y wykonywa

ć

z tego samego materiału co zbrojenie gruntu. Szczeliny dylatacyjne mi

ę

dzy

płytami prefabrykowanymi nale

ż

y zabezpieczy

ć

przed wymywaniem gruntu.

2.5. Drena

ż

. Masyw z gruntu zbrojonego nie mo

ż

e ulega

ć

nasycaniu wod

ą

i tworzy

ć

nieprzepuszczalnej przesłony. Dla

gruntów o zawarto

ś

ci cz

ą

stek o

ś

rednicach

≤

0,008 mm wi

ę

kszej ni

ż

15% nale

ż

y stosowa

ć

pod i za masywem warstwy

filtracyjne o mi

ąż

szo

ś

ci 0,5 ÷ 1,0 m z materiału gruboziarnistego zbieraj

ą

ce i odprowadzaj

ą

ce wod

ę

. Do drena

ż

u zaleca

si

ę

stosowa

ć

włókniny.

3. Obliczenia statyczne

ś

cian oporowych z gruntu zbrojonego

3.1. Rodzaje stanu granicznego. Dla

ś

cian oporowych z gruntu zbrojonego wyró

ż

nia si

ę

:

- stan graniczny no

ś

no

ś

ci obejmuj

ą

cy wyparcie podło

ż

a, po

ś

lizg mi

ę

dzy masywem z gruntu zbrojonego i podło

ż

em,

stateczno

ść

uskoku naziomu, mo

ż

liwo

ść

zerwania zbrojenia oraz po

ś

lizg zbrojenia w gruncie,

- stan graniczny u

ż

ytkowania obejmuj

ą

cy osiadania i wzgl

ę

dn

ą

ró

ż

nic

ę

osiada

ń

ś

ciany oporowej.

3.2. Obci

ąż

enia obliczeniowe Q

r

nale

ż

y wyznaczy

ć

zgodnie z rozdz. 3 normy, przy uwzgl

ę

dnieniu ci

ęż

aru własnego

gruntu zasypowego i nasypu na koronie masywu, parcia gruntu, wyporu i parcia wody, ci

ęż

aru konstrukcji

posadowionych na gruncie zbrojonym, obci

ąż

e

ń

u

ż

ytkowych stałych i zmiennych długookresowych oraz

krótkookresowych. Współczynniki obci

ąż

enia

γ

f

okre

ś

lone wg PN-82/B-02000, PN-82/B-02001, nale

ż

y dodatkowo

zwi

ę

kszy

ć

o 20%. (Dla współczynników

γ

f

< 1 wg PN-82/B-02003, PN-82/B-02004 mo

ż

na przyjmowa

ć

warto

ść

γ

f

= 1).

Obliczeniowe parcie gruntu nale

ż

y okre

ś

li

ć

wg 3.7 niniejszej normy, stosuj

ą

c współczynnik obci

ąż

enia

γ

f

= 1,4.

3.3. Rozkład składowych napr

ęż

enia zale

ż

y od długo

ś

ci zbrojenia L i wysoko

ś

ci obliczeniowej h

o

masywu z gruntu

zbrojonego. Przy wyznaczaniu składowych obci

ąż

enia, zarówno w podstawie

ś

ciany oporowej jak i na danym poziomie

zbrojenia, mo

ż

na stosowa

ć

uproszczone schematy rozkładu składowych napr

ęż

enia przedstawione na rys. Z5-4a i b.

Rys. Z5-4

a) dla L

≤

h

o

- równomierny rozkład napr

ęż

enia na szeroko

ś

ci

okre

ś

lonej wg wzoru

(Z5-5)

w którym: B - szeroko

ść

masywu z gruntu zbrojonego, m, M - suma momentów składowej pionowej Q

v

i poziomej Q

h

obci

ąż

enia. Napr

ęż

enie q okre

ś

la si

ę

wg wzoru

(Z5-6)

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 5

b) L > h

o

- trapezowy rozkład napr

ęż

enia na szeroko

ś

ci B' = h

o

.

Rozkład napr

ęż

enia rozci

ą

gaj

ą

cego w zbrojeniu przedstawiono na rys. Z5-5a. Przy okre

ś

laniu warto

ś

ci wypadkowej siły

rozci

ą

gaj

ą

cej w zbrojeniu mo

ż

na stosowa

ć

nast

ę

puj

ą

ce uproszczenia:

- stosunek napr

ęż

enia rozci

ą

gaj

ą

cego przy

ś

cianie osłonowej do napr

ęż

enia maksymalnego

równy 0,75,

- zasi

ę

g strefy parcia czynnego w górnej cz

ęś

ci masywu gruntu zbrojonego równy 0,3 h

o

, w dolnej - ograniczony

płaszczyzn

ą

klina odłamu, nachylon

ą

pod k

ą

tem

,

- lini

ę

maksymalnego napr

ęż

enia rozci

ą

gaj

ą

cego w zbrojeniu, oddzielaj

ą

c

ą

stref

ę

parcia czynnego od strefy oporu,

mo

ż

na przyjmowa

ć

wg schematów przedstawionych na rys. Z5-5c.

Rys. Z5-5

a) Rozkład napr

ęż

enia rozci

ą

gaj

ą

cego w zbrojeniu, b) stan napr

ęż

enia w gruncie dla warstwy zbrojenia, c) uproszczony

przebieg linii maksymalnego napr

ęż

enia rozci

ą

gaj

ą

cego w zbrojeniu

Warto

ś

ci napr

ęż

enia rozci

ą

gaj

ą

cego w masywie gruntu zbrojonego okre

ś

la si

ę

wg wzoru

(Z5-7)

w którym:

σ

1

- składowa pionowa napr

ęż

enia spowodowanego ci

ęż

arem gruntu i obci

ąż

eniem stałym naziomu,

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

∆σ

3

- przyrost składowej poziomej napr

ęż

enia od obci

ąż

e

ń

poziomych przenoszonych bezpo

ś

rednio na zbrojenie (rys.

Z5-7).
Warto

ść

σ

1

dla danego poziomu zbrojenia z mo

ż

na okre

ś

li

ć

wg wzoru (schemat a) na rys. Z5-4)

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 6

(Z5-8)

Warto

ść

współczynnika K (rys. Z5-6) nale

ż

y przyjmowa

ć

wg wzorów:

(Z5-9)

(Z5-10)

w których:
z - zagł

ę

bienie rozpatrywanego poziomu poni

ż

ej wysoko

ś

ci obliczeniowej, m (rys. Z5-6),

Φ

u

- k

ą

t tarcia wewn

ę

trznego gruntu masywu.

Rys. Z5-6

Przyrost składowej poziomej napr

ęż

enia

∆σ

3

od obci

ąż

e

ń

poziomych przenoszonych bezpo

ś

rednio na zbrojenie mo

ż

na

okre

ś

la

ć

wg rys. Z5-7.

Rys. Z5-7

Warto

ść

maksymalnej siły rozci

ą

gaj

ą

cej w zbrojeniu w punkcie M (rys. Z5-5a) okre

ś

la si

ę

wg wzoru

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 7

(Z5-11)

w którym:

σ

3

- pozioma składowa rozci

ą

gaj

ą

ca w zbrojeniu wg wzoru (Z5-7),

∆

h - rozstaw warstw zbrojenia w pionie, m,

n - liczba elementów na metr bie

żą

cy

ś

ciany oporowej.

3.4. Warunki obliczeniowe

3.4.1. Stan graniczny no

ś

no

ś

ci

3.4.1.1. Wypieranie podło

ż

a, po

ś

lizg po podło

ż

u, stateczno

ść

uskoku naziomu. Sprawdzenie warunków stanu

granicznego no

ś

no

ś

ci dla

ś

ciany oporowej jako cało

ś

ci nale

ż

y przeprowadzi

ć

wg rozdz. 4 niniejszej normy z

uwzgl

ę

dnieniem zalece

ń

ni

ż

ej podanych.

Wypieranie podło

ż

a, opór graniczny podło

ż

a nale

ż

y okre

ś

la

ć

dla schematu najniekorzystniejszych obci

ąż

e

ń

(maksymalne obci

ąż

enie pionowe i parcie gruntu). W przypadku

ś

cian oporowych o znacznej szeroko

ś

ci nale

ż

y

sprawdzi

ć

mo

ż

liwo

ś

ci wyparcia lokalnego.

Po

ś

lizg konstrukcji po podło

ż

u, opór graniczny podło

ż

a nale

ż

y sprawdzi

ć

wg wzoru

(Z5-12)

w którym:
P

r

- obliczeniowa składowa pozioma obi

ąż

enia przy przyj

ę

ciu maksymalnej warto

ś

ci składowej parcia gruntu,

Q

r

- obliczeniowa składowa pionowa obci

ąż

enia, przy przyj

ę

ciu minimalnej warto

ś

ci składowej obci

ąż

enia od ci

ęż

aru

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

Φ

u

(r)

- obliczeniowy k

ą

t tarcia wewn

ę

trznego podło

ż

a przy współczynniku materiałowym

γ

m

< 1,

c

u

(r)

- obliczeniowa spójno

ść

gruntu przy współczynniku materiałowym

γ

m

< 1,

A - powierzchnia podstawy masywu.
Stateczno

ść

uskoku naziomu. Obliczenia nale

ż

y przeprowadzi

ć

z uwzgl

ę

dnieniem wpływu zbrojenia dla

prawdopodobnych powierzchni po

ś

lizgu, w tym walcowym, wg zał

ą

cznika 3. W analizie zaleca si

ę

uwzgl

ę

dni

ć

mo

ż

liwo

ść

wyst

ą

pienia linii po

ś

lizgu przedstawionych na rys. Z5-8.

Rys. Z5-8

Sprawdzenie warunków stanu granicznego no

ś

no

ś

ci dla zbrojenia gruntu nale

ż

y prowadzi

ć

rozpatruj

ą

c stan równowagi

lokalnej na danym poziomie zbrojenia oraz stan równowagi wewn

ą

trz masywu gruntu zbrojonego.

3.4.1.2. No

ś

no

ść

graniczna zbrojenia (stan równowagi lokalnej). Dla ka

ż

dego poziomu zbrojenia powinny by

ć

spełnione

warunki:
- przekrój w punkcie M (linia maksymalnych napr

ęż

e

ń

rys. Z5-5)

(Z5-13)

- przekrój osłabiony otworem na

ś

rub

ę

przy

ś

cianie osłonowej

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 8

(Z5-14)

w których:
T

r max

- obliczeniowa maksymalna siła rozci

ą

gaj

ą

ca wg wzoru (Z5-11),

R

e

- wytrzymało

ść

charakterystyczna stali wg PN-90/B-03200,

g

r

- obliczeniowa grubo

ść

zbrojenia z uwzgl

ę

dnieniem korozji wg wzoru (Z5-1),

b' - szeroko

ść

zbrojenia netto (pomniejszona o otwory na

ś

ruby),

b - szeroko

ść

zbrojenia,

γ

s

- współczynnik materiałowy równy 1,5.

3.4.1.3. Po

ś

lizg zbrojenia w gruncie (stan równowagi lokalnej). Dla ka

ż

dego poziomu zbrojenia nale

ż

y sprawdzi

ć

warunek

(Z5-15)

w którym:
b - szeroko

ść

zbrojenia,

µ

- współczynnik tarcia zbrojenia o grunt wg 2.3,

L

1i

- obliczeniowa długo

ść

zbrojenia w strefie oporu dla obci

ąż

enia składow

ą

σ

1i

(wg rys. Z5-9),

σ

1i

- pionowe składowe napr

ęż

enia wg wzoru (Z5-8) od obci

ąż

e

ń

o ograniczonym zasi

ę

gu oddziaływania (siły skupione,

obci

ąż

enia równomiernie rozło

ż

one na ograniczonej powierzchni) i = 1...n - indeks działaj

ą

cego obci

ąż

enia,

m

1

- współczynnik korekcyjny równy 0,75.

Rys. Z5-9

3.4.1.4. No

ś

no

ść

graniczna zbrojenia i po

ś

lizg zbrojenia w gruncie. Sprawdzenie warunku stanu granicznego no

ś

no

ś

ci

nale

ż

y wykona

ć

przy zało

ż

eniu po

ś

lizgu po powierzchni nachylonej pod k

ą

tem do poziomu, dla schematu

przedstawionego na rys. Z5-10. W przypadku tym dla ka

ż

dego poziomu zbrojenia przecinaj

ą

cego mo

ż

liw

ą

powierzchni

ę

po

ś

lizgu uwzgl

ę

dnia si

ę

albo no

ś

no

ść

zbrojenia na rozci

ą

ganie, albo graniczny opór gruntu na po

ś

lizg

zbrojenia, przyjmuj

ą

c dla danego poziomu minimaln

ą

warto

ść

T

f1,2

lub T

f

okre

ś

lonych wzorami (Z5-13, Z5-14 lub

Z5-15). Sumowanie zarówno obci

ąż

e

ń

jak i oporu granicznego nale

ż

y prowadzi

ć

dla wszystkich poziomów zbrojenia,

przecinaj

ą

cych mo

ż

liw

ą

powierzchni

ę

po

ś

lizgu. Dla wszystkich mo

ż

liwych płaszczyzn po

ś

lizgu, nachylonych pod k

ą

tem

ϑ

okre

ś

lonym metod

ą

kolejnych przybli

ż

e

ń

, nale

ż

y sprawdzi

ć

warunek

(Z5-16)

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

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 9

Σ

T

ri

- suma składowych maksymalnych sił rozci

ą

gaj

ą

cych wg wzoru (Z5-11),

Σ

T

fi

- suma składowych oporu granicznego (przy przyj

ę

ciu do sumowania dla danego poziomu zbrojenia najni

ż

szej z

warto

ś

ci T

f1,2

i T

f

),

i - indeks poziomu zbrojenia.

Rys. Z5-10

3.4.2. Stan graniczny u

ż

ytkowania. Osiadania i wzgl

ę

dn

ą

ró

ż

nic

ę

osiada

ń

nale

ż

y oblicza

ć

wg zał

ą

cznika 4. W

przypadku wykonywania budowli na podło

ż

u z gruntu zbrojonego nale

ż

y uwzgl

ę

dni

ć

osiadanie własne masywu z gruntu

zbrojonego i jego podło

ż

a oraz okre

ś

li

ć

maksymalne dopuszczalne warto

ś

ci osiada

ń

dla całej konstrukcji, w zale

ż

no

ś

ci

od jej rodzaju i wymaga

ń

eksploatacyjnych. Dla konstrukcji, na których nie posadawia si

ę

innych budowli, nie ogranicza

si

ę

maksymalnych warto

ś

ci osiadania. Dopuszczaln

ą

wzgl

ę

dn

ą

ró

ż

nic

ę

osiada

ń

mo

ż

na okre

ś

la

ć

wg tabl. 12.

INFORMACJE DODATKOWE

1. Instytucja opracowuj

ą

ca norm

ę

- Centralny O

ś

rodek Badawczo-Rozwojowy Budownictwa Ogólnego Warszawa, ul.

Wierzbowa 9/11.
2. Normy zwi

ą

zane

PN-80/B-01800 Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje betonowe i

ż

elbetowe. Klasyfikacja i

okre

ś

lenie

ś

rodowisk

PN-82/B-02000 Obci

ąż

enia budowli. Zasady ustalania warto

ś

ci

PN-82/B-02001 Obci

ąż

enia budowli. Obci

ąż

enia stałe

PN-82/B-02003 Obci

ąż

enia budowli. Obci

ąż

enia zmienne technologiczne. Podstawowe obci

ąż

enia technologiczne i

monta

ż

owe

PN-82/B-02004 Obci

ąż

enia budowli. Obci

ąż

enia zmienne technologiczne. Obci

ąż

enia pojazdami

PN-86/B-02480 Grunty budowlane. Okre

ś

lenia, symbole, podział i opis gruntów

PN-83/B-02482 Fundamenty budowlane. No

ś

no

ść

pali i fundamentów palowych

PN-76/B-03001 Konstrukcje i podło

ż

a budowli. Ogólne zasady oblicze

ń

PN-87/B-03002 Konstrukcje murowe. Obliczenia stateczno

ś

ci i projektowanie

PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpo

ś

rednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-90/B-03200 Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie
PN-84/B-03264 Konstrukcje betonowe,

ż

elbetowe i spr

ęż

one. 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. Obci

ąż

enia

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 10

BN-67/8811-01 Budownictwo hydrotechniczne. Obci

ąż

enia budowli w obliczeniach statycznych

3. Autorzy projektu normy:
przewodnicz

ą

cy zespołu autorskiego: prof. dr hab. in

ż

. Eugeniusz Dembicki - Politechnika Gda

ń

ska,

członkowie:
dr in

ż

. Adam Bolt, dr in

ż

. Włodzimierz Cichy - Politechnika Gda

ń

ska,

dr in

ż

. Wiesław Kledzik, mgr in

ż

. Bogdan Kledzik - MIASTOPROJEKT Gda

ń

sk,

doc. dr hab. in

ż

. Wiesław Odrobi

ń

ski - Politechnika Gda

ń

ska,

dr in

ż

. Bogdan Rymsza - Politechnika Warszawska,

prof. dr in

ż

. Tadeusz Sulczy

ń

ski - Politechnika Gda

ń

ska.

4. Wydanie 3 - stan aktualny: grudzie

ń

1992 - uaktualniono normy zwi

ą

zane oraz wprowadzono zmian

ę

1 - Biuletyn

PKNMiJ nr 10/1992 (tre

ść

zmiany nie publikowana).

Wydaniami 1 ÷ 2 nie nale

ż

y si

ę

posługiwa

ć

.

Powrót do spisu tre

ś

ci

PN-83/B-03010

Ś

ciany oporowe Obliczenia statyczne i projektowanie

Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze

ż

one.

INTEGRAM BUDOWNICTWO

Cz

ęść

10 Strona 11