Ściana szczelinowa  sprawozdanie z obliczeń (przykład)
PODSTAWOWE DANE GEOMETRYCZNE ŚCIANY
Poziom góry ściany 186.6 m n.p.m.
Poziom podstawy ściany 163.7 m n.p.m.
Całk. wysokość ściany: 22.9 m
Grubość ściany: 0.8 m + żebra 0.8 m o wysięgu 1.5 m i w rozstawie 3.5 m
Położenie osi płyty dennej 181.7 m n.p.m.
Grubość płyty dennej 0.5 m
Max. głębokość wykopu: 8.9 m
GEOMETRIA MODELU (oś symetrii z prawej strony)
DANE MATERIAA
OWE
Do obliczeń wykorzystano przekrój gruntowy XI-XI - patrz Załącznik 1. Przyjęto piezometryczny poziom
wody gruntowej na rzędnej 185.2 m n.p.m. Parametry materiałowe warstw gruntu zestawiono poniżej.
Parametry materiałowe ściany szczelinowej i płyty dennej:
Parametry materiałowe rozpory:
OBCI
ŻENIA pionowe ściany (od wiaduktu w przeliczeniu na metr bieżący ściany)
Długotrwałe pionowe: 580 kN/m Całkowite pionowe: 966 kN/m
Długotrwałe poziome: 0 kN/m Całkowite poziome: 24 kN/m
OBCI
ŻENIA naziomu:
nie uwzględniano
OBLICZENIA
Faza 1: Usunięcie powierzchniowych warstw gruntu i wykonanie ściany szczelinowej
Faza 2: Wykonanie konstrukcji wiaduktu i konstrukcji drogi, zaklinowanie wiaduktu, oraz wznowienie ruchu
(przyłożenie obciążeń całkowitych pionowych i poziomych).
Faza 3: Wykonanie wykopu do maksymalnej głębokości.
Wykresy sił przekrojowych i przemieszczeń w ścianie szczelinowej po fazie 3:
Normalna N [kN/m]:
Tnąca Q [kN/m]
Moment M [kNm/m]:
Przemieszczenia poziome Ux [m]:
Przemieszczenia pionowe Uy [m]:
Siły przekrojowe i przemieszczenia ściany szczelinowej po fazie 3 (wyróżniono wartości ekstremalne):
Y N Q M Ux Uy
[m] [kN/m] [kN/m] [kNm/m] [m] [m]
186,4 -1130,52 224,3474 888,7642 0,005284 -0,01782
186 -1151,31 195,2828 972,6902 0,005535 -0,01781
185,6 -1172,1 166,2182 1044,99 0,005774 -0,0178
185,6 -1172,2 166,8407 1044,99 0,005774 -0,0178
185,275 -1188,81 145,9073 1095,812 0,005958 -0,01778
184,95 -1205,42 124,9739 1139,83 0,006133 -0,01777
184,95 -1205,45 125,0913 1139,83 0,006133 -0,01777
184,625 -1221,59 105,27 1177,264 0,006298 -0,01776
184,3 -1237,72 85,4488 1208,256 0,006454 -0,01775
184,3 -1237,73 85,47962 1208,256 0,006454 -0,01775
183,975 -1253,27 66,19394 1232,903 0,006599 -0,01774
183,65 -1268,81 46,90826 1251,282 0,006734 -0,01773
183,65 -1268,84 46,88514 1251,282 0,006734 -0,01773
183,325 -1283,56 27,65777 1263,395 0,006858 -0,01772
183 -1298,27 8,430404 1269,259 0,006972 -0,01771
183 -1298,24 8,16626 1269,259 0,006972 -0,01771
182,75 -1308,81 -5,67788 1269,57 0,007052 -0,0177
182,5 -1319,38 -19,522 1266,42 0,007126 -0,01769
182,5 -1318,15 -20,5232 1266,42 0,007126 -0,01769
182,25 -1322,3 -46,7652 1258,009 0,007194 -0,01768
182 -1326,45 -73,0071 1243,038 0,007255 -0,01767
182 -1325,64 -73,954 1243,038 0,007255 -0,01767
181,7333 -1331,09 -88,1796 1221,42 0,007313 -0,01766
181,4667 -1336,54 -102,405 1196,009 0,007364 -0,01765
181,4667 -1336,45 -101,769 1196,009 0,007364 -0,01765
181,3333 -1335,86 -103,322 1182,336 0,007387 -0,01764
181,2 -1335,27 -104,875 1168,456 0,007409 -0,01764
181,2 -1330,48 -98,9802 1168,456 0,007409 -0,01764
181,001 -1335,56 -97,6611 1148,887 0,007438 -0,01763
180,8019 -1340,65 -96,3421 1129,58 0,007464 -0,01762
180,8019 -1340,55 -95,9437 1129,58 0,007464 -0,01762
180,5652 -1344,83 -90,9582 1107,461 0,007491 -0,01761
180,3286 -1349,11 -85,9728 1086,522 0,007513 -0,01761
180,3286 -1349,05 -85,6983 1086,522 0,007513 -0,01761
180,0471 -1354,25 -84,6025 1062,555 0,007533 -0,0176
179,7656 -1359,46 -83,5068 1038,895 0,007547 -0,01758
179,7656 -1359,51 -83,5035 1038,895 0,007547 -0,01758
179,4309 -1365,74 -87,4823 1010,278 0,007556 -0,01757
179,0961 -1371,97 -91,4611 980,3288 0,007556 -0,01756
179,0961 -1372,47 -92,7577 980,3288 0,007556 -0,01756
178,6981 -1377,98 -98,0886 942,344 0,007545 -0,01754
178,3 -1383,48 -103,42 902,2372 0,007522 -0,01753
178,3 -1382,64 -103,156 902,2372 0,007522 -0,01753
177,936 -1384,73 -101,339 865,016 0,007492 -0,01751
177,5719 -1386,83 -99,5223 828,4562 0,007453 -0,0175
177,5719 -1386,86 -99,204 828,4562 0,007453 -0,0175
177,1818 -1388,13 -95,9599 790,3838 0,007403 -0,01748
176,7916 -1389,39 -92,7158 753,5771 0,007343 -0,01747
176,7916 -1389,45 -92,6939 753,5771 0,007343 -0,01747
176,3735 -1389,4 -88,8917 715,611 0,00727 -0,01745
175,9553 -1389,35 -85,0896 679,2349 0,007188 -0,01744
175,9553 -1389,32 -85,1152 679,2349 0,007188 -0,01744
175,5071 -1387,92 -81,0414 642,0013 0,007089 -0,01742
175,059 -1386,52 -76,9676 606,5936 0,006981 -0,0174
175,059 -1386,57 -76,9487 606,5936 0,006981 -0,0174
174,5786 -1383,58 -72,7841 570,6321 0,006856 -0,01738
174,0983 -1380,59 -68,6196 536,6711 0,006721 -0,01736
Y N Q M Ux Uy
[m] [kN/m] [kN/m] [kNm/m] [m] [m]
174,0983 -1380,63 -68,6639 536,6711 0,006721 -0,01736
173,5835 -1375,58 -64,5997 502,3679 0,006565 -0,01735
173,0686 -1370,53 -60,5356 470,157 0,0064 -0,01733
173,0686 -1370,6 -60,4854 470,157 0,0064 -0,01733
172,5169 -1362,92 -56,7463 437,8147 0,006213 -0,0173
171,9651 -1355,25 -53,0072 407,5355 0,006016 -0,01728
171,9651 -1355,15 -52,8306 407,5355 0,006016 -0,01728
171,3737 -1345,35 -49,6151 377,2439 0,005794 -0,01726
170,7824 -1335,54 -46,3995 348,8538 0,005563 -0,01724
170,7824 -1335,63 -46,4745 348,8538 0,005563 -0,01724
170,1486 -1323,22 -43,3616 320,3841 0,005305 -0,01721
169,5147 -1310,81 -40,2487 293,8875 0,005038 -0,01719
169,5147 -1310,8 -39,7395 293,8875 0,005038 -0,01719
168,8354 -1295,39 -37,8188 267,5446 0,004742 -0,01717
168,1561 -1279,97 -35,8981 242,5065 0,004436 -0,01714
168,1561 -1280,3 -36,0586 242,5065 0,004436 -0,01714
167,4281 -1260,37 -30,8079 218,165 0,004099 -0,01712
166,7 -1240,44 -25,5571 197,6464 0,003754 -0,01709
166,7 -1236,71 -20,9409 197,6464 0,003754 -0,01709
165,9874 -1207,78 -9,87532 186,6662 0,00341 -0,01707
165,2747 -1178,86 1,190238 183,5715 0,003059 -0,01704
165,2747 -1179,44 0,041955 183,5715 0,003059 -0,01704
164,8258 -1169,71 -8,36674 181,7029 0,002834 -0,01703
164,3769 -1159,98 -16,7754 176,0594 0,002606 -0,01701
164,3769 -1158,66 -11,0144 176,0594 0,002606 -0,01701
164,0941 -1158,21 -28,6047 170,4571 0,002461 -0,017
163,8113 -1157,77 -46,195 159,8801 0,002314 -0,017
163,8113 -1159,26 -44,7289 159,8801 0,002314 -0,017
163,6331 -1163,02 -56,5006 150,8627 0,002221 -0,01699
163,455 -1166,79 -68,2723 139,7481 0,002128 -0,01698
163,455 -1166,96 -66,3162 139,7481 0,002128 -0,01698
163,3427 -1171,13 -69,7345 132,1134 0,002069 -0,01698
163,2305 -1175,3 -73,1529 124,0951 0,002009 -0,01698
163,2305 -1175,35 -72,4099 124,0951 0,002009 -0,01698
163,1598 -1178,33 -76,1203 118,8444 0,001972 -0,01697
163,0891 -1181,31 -79,8306 113,3314 0,001934 -0,01697
163,0891 -1181,34 -80,1628 113,3314 0,001934 -0,01697
163,0445 -1183,47 -83,8613 109,6787 0,001911 -0,01697
163 -1185,61 -87,5599 105,8612 0,001887 -0,01697
Siła w rozporze po fazie 3 (na metr bieżący ściany):
R = -317 kN/m
Maksymalne przemieszczenie poziome ściany po fazie 3:
Ux = 7.6 mm < Ux,dop = 20 mm
Maksymalne przemieszczenie pionowe ściany po fazie 3:
Uy = 17.8 mm < Uy,dop = 20 mm
Współczynnik bezpieczeństwa po fazie 3:
FS = 2.7 > FS,dop = 2.5
Faza 4: Wykonanie płyty dennej i konstrukcji drogi, odklinowanie wiaduktu.
Wykresy sił przekrojowych i przemieszczeń w ścianie szczelinowej po fazie 4:
Normalna N [kN/m]:
Tnąca Q [kN/m]
Moment M [kNm/m]:
Przemieszczenia poziome Ux [m]:
Przemieszczenia pionowe Uy [m]:
Siły przekrojowe i przemieszczenia ściany szczelinowej po fazie 4 (wyróżniono wartości ekstremalne):
Y N Q M Ux Uy
[m] [kN/m] [kN/m] [kNm/m] [m] [m]
186,4 -1125,5 -41,7829 -14,9323 0,009955 -0,01988
186 -1150,09 -61,9784 -35,6846 0,009729 -0,01987
185,6 -1174,67 -82,1738 -64,515 0,009503 -0,01985
185,6 -1174,64 -82,0757 -64,515 0,009503 -0,01985
185,275 -1193,39 -98,555 -93,8675 0,009319 -0,01984
184,95 -1212,15 -115,034 -128,576 0,009135 -0,01983
184,95 -1212,17 -115,034 -128,576 0,009135 -0,01983
184,625 -1229,92 -132,104 -168,736 0,008952 -0,01982
184,3 -1247,68 -149,175 -214,444 0,00877 -0,01981
184,3 -1247,69 -149,164 -214,444 0,00877 -0,01981
183,975 -1264,43 -167,029 -265,825 0,008589 -0,0198
183,65 -1281,18 -184,893 -323,012 0,00841 -0,01979
183,65 -1281,21 -184,97 -323,012 0,00841 -0,01979
183,325 -1296,77 -203,801 -386,187 0,008233 -0,01977
183 -1312,33 -222,632 -455,483 0,008058 -0,01976
183 -1311,92 -223,335 -455,483 0,008058 -0,01976
182,75 -1323,66 -236,998 -513,024 0,007926 -0,01975
182,5 -1335,4 -250,66 -573,982 0,007796 -0,01974
182,5 -1334,52 -250,992 -573,982 0,007796 -0,01974
182,25 -1340,85 -277,381 -640,028 0,007668 -0,01973
182 -1347,18 -303,769 -712,672 0,007542 -0,01972
182 -1390,82 148,4923 -712,672 0,007542 -0,01972
181,7333 -1398,3 131,3448 -675,361 0,007422 -0,01971
181,4667 -1405,77 114,1973 -642,622 0,007305 -0,0197
181,4667 -1405,88 115,1456 -642,622 0,007305 -0,0197
181,3333 -1406,78 111,9761 -627,48 0,007247 -0,0197
181,2 -1407,69 108,8065 -612,761 0,007191 -0,01969
181,2 -1403,07 114,8904 -612,761 0,007191 -0,01969
181,001 -1408,56 115,5153 -589,832 0,007108 -0,01969
180,8019 -1414,04 116,1401 -566,779 0,007027 -0,01968
180,8019 -1413,93 116,5508 -566,779 0,007027 -0,01968
180,5652 -1418,87 120,3439 -538,743 0,006932 -0,01967
180,3286 -1423,8 124,1371 -509,81 0,00684 -0,01966
180,3286 -1423,74 124,4324 -509,81 0,00684 -0,01966
180,0471 -1429,85 123,6773 -474,891 0,006734 -0,01965
179,7656 -1435,95 122,9223 -440,185 0,00663 -0,01964
179,7656 -1436,01 122,9723 -440,185 0,00663 -0,01964
179,4309 -1443,38 116,189 -400,158 0,006511 -0,01962
179,0961 -1450,75 109,4057 -362,401 0,006394 -0,01961
179,0961 -1451,25 108,2201 -362,401 0,006394 -0,01961
178,6981 -1458,15 98,35506 -321,286 0,006259 -0,01959
178,3 -1465,06 88,49003 -284,097 0,006127 -0,01958
178,3 -1464,21 88,137 -284,097 0,006127 -0,01958
177,936 -1467,14 83,27699 -252,897 0,006009 -0,01956
177,5719 -1470,08 78,41697 -223,466 0,005894 -0,01955
177,5719 -1470,13 78,79433 -223,466 0,005894 -0,01955
177,1818 -1472,18 75,00309 -193,464 0,005773 -0,01953
176,7916 -1474,22 71,21184 -164,94 0,005654 -0,01951
176,7916 -1474,2 71,23291 -164,94 0,005654 -0,01951
176,3735 -1474,98 67,49503 -135,935 0,005528 -0,0195
175,9553 -1475,75 63,75716 -108,493 0,005404 -0,01948
175,9553 -1475,8 63,79228 -108,493 0,005404 -0,01948
175,5071 -1475,48 59,95318 -80,7629 0,005273 -0,01946
175,059 -1475,15 56,11409 -54,7537 0,005142 -0,01944
175,059 -1475,2 56,10201 -54,7537 0,005142 -0,01944
174,5786 -1473,32 52,12737 -28,7602 0,005003 -0,01942
174,0983 -1471,45 48,15274 -4,67588 0,004864 -0,0194
Y N Q M Ux Uy
[m] [kN/m] [kN/m] [kNm/m] [m] [m]
174,0983 -1471,5 48,16053 -4,67588 0,004864 -0,0194
173,5835 -1467,54 44,02194 19,05267 0,004716 -0,01938
173,0686 -1463,59 39,88335 40,6506 0,004566 -0,01936
173,0686 -1463,65 39,86884 40,6506 0,004566 -0,01936
172,5169 -1456,99 35,58389 61,46677 0,004405 -0,01934
171,9651 -1450,33 31,29895 79,91866 0,004243 -0,01932
171,9651 -1450,4 31,29209 79,91866 0,004243 -0,01932
171,3737 -1440,33 26,81098 97,09884 0,004066 -0,01929
170,7824 -1430,26 22,32987 111,629 0,003887 -0,01927
170,7824 -1430,26 22,28593 111,629 0,003887 -0,01927
170,1486 -1415,98 18,11695 124,433 0,003691 -0,01924
169,5147 -1401,7 13,94797 134,5946 0,003491 -0,01922
169,5147 -1401,72 14,5348 134,5946 0,003491 -0,01922
168,8354 -1384,09 10,10123 142,9623 0,003272 -0,01919
168,1561 -1366,46 5,667659 148,3182 0,003048 -0,01917
168,1561 -1366,81 5,750415 148,3182 0,003048 -0,01917
167,4281 -1344,17 5,191036 152,3013 0,002802 -0,01914
166,7 -1321,54 4,631656 155,877 0,00255 -0,01911
166,7 -1317,46 7,645745 155,877 0,00255 -0,01911
165,9874 -1284,9 11,33653 162,6407 0,002297 -0,01908
165,2747 -1252,34 15,02731 172,0345 0,002039 -0,01906
165,2747 -1252,76 15,25364 172,0345 0,002039 -0,01906
164,8258 -1241,24 3,734206 176,2966 0,001872 -0,01904
164,3769 -1229,72 -7,78522 175,3873 0,001703 -0,01903
164,3769 -1228,43 -1,91482 175,3873 0,001703 -0,01903
164,0941 -1227,45 -21,8985 172,02 0,001595 -0,01902
163,8113 -1226,47 -41,8821 163,0012 0,001485 -0,01901
163,8113 -1227,93 -40,4177 163,0012 0,001485 -0,01901
163,6331 -1231,61 -51,5142 154,812 0,001415 -0,019
163,455 -1235,28 -62,6108 144,6459 0,001344 -0,019
163,455 -1235,43 -60,5586 144,6459 0,001344 -0,019
163,3427 -1239,55 -63,44 137,6876 0,0013 -0,01899
163,2305 -1243,66 -66,3215 130,4058 0,001255 -0,01899
163,2305 -1243,71 -65,597 130,4058 0,001255 -0,01899
163,1598 -1246,68 -69,1895 125,641 0,001226 -0,01899
163,0891 -1249,64 -72,782 120,6222 0,001198 -0,01898
163,0891 -1249,67 -73,1639 120,6222 0,001198 -0,01898
163,0445 -1251,8 -76,8358 117,2817 0,00118 -0,01898
163 -1253,93 -80,5078 113,7777 0,001162 -0,01898
Wykresy sił przekrojowych i przemieszczeń w płycie dennej po fazie 4:
Normalna N [kN/m]:
Tnąca Q [kN/m]
Moment M [kNm/m]:
Przemieszczenia poziome Ux [m]:
Przemieszczenia pionowe Uy [m]:
Siły przekrojowe i przemieszczenia płyty dennej po fazie 4:
X N Q M Ux Uy
[m] [kN/m] [kN/m] [kNm/m] [m] [m]
0 -455,485 -43,2509 0 0,000288 -0,00206
0,357143 -453,452 -34,9125 -13,9578 0,000277 -0,0024
0,714286 -451,419 -26,5742 -24,9375 0,000267 -0,00274
0,714286 -453,511 -27,6795 -24,9375 0,000267 -0,00274
1,071429 -452,759 -20,4318 -33,5288 0,000257 -0,00308
1,428571 -452,007 -13,1842 -39,5317 0,000246 -0,00339
1,428571 -452,594 -13,5777 -39,5317 0,000246 -0,00339
1,785714 -452,416 -9,20084 -43,5993 0,000236 -0,00369
2,142857 -452,238 -4,82393 -46,1037 0,000226 -0,00398
2,142857 -452,421 -4,8698 -46,1037 0,000226 -0,00398
2,5 -452,174 -2,05881 -47,341 0,000215 -0,00424
2,857143 -451,926 0,752191 -47,5743 0,000205 -0,00449
2,857143 -451,982 0,774905 -47,5743 0,000205 -0,00449
3,214286 -451,735 2,485916 -46,992 0,000195 -0,00472
3,571429 -451,487 4,196927 -45,7986 0,000184 -0,00493
3,571429 -451,456 4,195543 -45,7986 0,000184 -0,00493
3,928571 -451,125 5,087495 -44,141 0,000174 -0,00512
4,285714 -450,793 5,979446 -42,1647 0,000164 -0,0053
4,285714 -450,779 5,970499 -42,1647 0,000164 -0,0053
4,642857 -450,35 6,291973 -39,975 0,000153 -0,00546
5,0 -449,921 6,613448 -37,6704 0,000143 -0,0056
5,0 -449,936 6,608421 -37,6704 0,000143 -0,0056
5,357143 -449,507 6,551791 -35,3204 0,000133 -0,00573
5,714286 -449,078 6,495162 -32,9906 0,000123 -0,00584
5,714286 -449,047 6,503281 -32,9906 0,000123 -0,00584
6,071429 -448,651 6,16476 -30,7284 0,000112 -0,00594
6,428571 -448,256 5,82624 -28,5872 0,000102 -0,00603
X N Q M Ux Uy
[m] [kN/m] [kN/m] [kNm/m] [m] [m]
6,428571 -448,238 5,759136 -28,5872 0,000102 -0,00603
6,785714 -447,836 5,36006 -26,6016 9,19E-05 -0,00611
7,142857 -447,433 4,960983 -24,7586 8,16E-05 -0,00617
7,142857 -447,449 4,901104 -24,7586 8,16E-05 -0,00617
7,5 -447,133 4,325274 -23,111 7,14E-05 -0,00623
7,857143 -446,817 3,749444 -21,6691 6,12E-05 -0,00628
7,857143 -446,786 3,774481 -21,6691 6,12E-05 -0,00628
8,214286 -446,57 3,156269 -20,4315 5,1E-05 -0,00632
8,571429 -446,354 2,538058 -19,4146 4,08E-05 -0,00635
8,571429 -446,346 2,549068 -19,4146 4,08E-05 -0,00635
8,928571 -446,193 1,917733 -18,617 3,06E-05 -0,00638
9,285714 -446,041 1,286398 -18,0448 2,04E-05 -0,00639
9,285714 -446,026 1,308536 -18,0448 2,04E-05 -0,00639
9,642857 -445,988 0,652499 -17,6946 1,02E-05 -0,0064
10 -445,951 -0,00354 -17,5787 0 -0,00641
Maksymalne przemieszczenie poziome ściany po fazie 4:
Ux = 10 mm < Ux,dop = 20 mm
Maksymalne przemieszczenie pionowe ściany po fazie 4:
Uy = 19.9 mm < Uy,dop = 20 mm
Współczynnik bezpieczeństwa po fazie 4:
FS = 6.7 > FS,dop = 2.5
Osiadania powierzchni terenu za ścianą szczelinową po fazie 4: