Spis treści
1.0 Opis techniczny ............................................................................................................................................... 3
2.0 Ustalenie parametrów geotechnicznych metodą  B wg PN-81-03020 .......................................................... 6
3.0 Wstępne przyjęcie wymiarów konstrukcji ( rozstaw i rodzaj zbrojenia ) oraz zebranie obciążeń .................... 6
3.1 Parcie ........................................................................................................................................................... 6
3.2 Długość zakotwienia .................................................................................................................................... 6
3.3 Składowe wypadkowego obciążenia ........................................................................................................... 6
4.0 Obliczenia stateczności wg  Metody francuskiej ........................................................................................... 7
4.1 Stateczność zewnętrzna .............................................................................................................................. 7
4.1.1 Stateczność ze względu na poślizg ........................................................................................................ 7
4.1.2 Nośność podłoża................................................................................................................................... 7
4.2 Stateczność wewnętrzna ............................................................................................................................. 8
4.2.1 Warunki bezpieczeństwa na zerwanie.................................................................................................. 9
4.2.2 Sprawdzenie oporu kotwienia ............................................................................................................ 10
5.0 Obliczenia stateczności wg  Metody angielskiej .......................................................................................... 11
5.1 Stateczność zewnętrzna ............................................................................................................................ 11
5.1.1 Stateczność na poślizg ( przesunięcie ) ............................................................................................... 11
5.1.2 Stateczność na obrót .......................................................................................................................... 11
5.1.3 Nośność podłoża................................................................................................................................. 11
5.2 Stateczność wewnętrzna ........................................................................................................................... 12
5.2.1 Stateczność klina odłamu ................................................................................................................... 12
5.2.2 Sprawdzenie oporu zbrojenia ............................................................................................................. 13
6.0 Obliczenia stateczności wg  Metody niemieckiej ........................................................................................ 14
6.1 Stateczność zewnętrzna ............................................................................................................................ 14
6.1.1 Sprawdzenie warunku na poślizg........................................................................................................ 14
6.1.2 Sprawdzenie nośności granicznej podłoża .......................................................................................... 15
6.2 Stateczność wewnętrzna ........................................................................................................................... 16
6.2.1 Sprawdzenie warunku nośności ......................................................................................................... 17
7.0 Obliczenia stateczności wg  Metody amerykańskiej ................................................................................... 18
7.1 Stateczność zewnętrzna ............................................................................................................................ 18
7.1.1 Współczynnik bezpieczeństwa ze względu na poślizg ........................................................................ 18
7.1.2 Współczynnik bezpieczeństwa ze względu na obrót .......................................................................... 18
7.1.3 Sprawdzenie nośności podłoża ........................................................................................................... 18
7.2 Stateczność wewnętrzna ........................................................................................................................... 19
7.2.1 Sprawdzenie naprężeń w zbrojeniu .................................................................................................... 19
7.2.2 Sprawdzenie długości zbrojenia ......................................................................................................... 19
Adam Pisowacki Temat nr 15 2
8.0 Dobór geotekstyliów w funkcji innej niż zbrojenie ........................................................................................ 21
9.0 Wnioski.......................................................................................................................................................... 21
Wykaz rysunków i załączników
Rys.1  Przekrój pionowy przez ścianę
Rys.2  Szczegóły
Zał.1  Tabele z wynikami dla poszczególnych metod
Zał.2  Tabele z wynikami po optymalizacji układu wg zaleceń amerykańskich
Zał.3  Wytrzymałości geotkanin Geolon PP
Zał.4  Rysunki pomocnicze do obliczeń
Zał.5  Temat projektu
Adam Pisowacki Temat nr 15 3
1.0 Opis techniczny
1.1 Podstawa formalna projektu
Projekt został wykonany na zlecenie Katedry Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego Poli-
techniki Gdańskiej (ul. Gabriela Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk-Wrzeszcz) w ramach zajęć z
przedmiotu  Geosyntetyki w budownictwie . PodstawÄ… wykonania projektu jest zadanie projektowe
numer 15 oraz obowiÄ…zujÄ…ce normy i przepisy budowlane.
1.2 Lokalizacja
Projektowana konstrukcja oporowa z gruntu zbrojonego usytuowana jest w miejscowości Koszwały.
Jej celem jest utrzymanie zbocza z gruntu rodzimego o wysokości 8.6 m wzdłuż nowo projektowanej
drogi ekspresowej S-7.
1.3 Charakterystyka geotechniczna podłoża
W projektowanej konstrukcji ściany z gruntu zbrojonego występują następujące warstwy gruntu:
·ð Warstwa I: Piasek pylasty w stanie wilgotnym o stopniu zagÄ™szczenia na podstawie,
którego określono metodą B następujące parametry geotechniczne :
. Grunt znajdujÄ™ siÄ™ 8.9 m n.p.t.
·ð Warstwa II: Glina w stanie wilgotnym o stopniu plastycznoÅ›ci na podstawie, którego
określono metodą B parametry geotechniczne : . Grunt
znajdujÄ™ siÄ™ p.p.t.
·ð Warstwa III: PrzyjÄ™to grunt zbrojony, w którego skÅ‚ad wchodzi jako grunt zasypowy Piasek drobny
o stopniu zagęszczenia na podstawie, którego określono metodą B następujące pa-
rametry geotechniczne : . Kolejnym elementem jest zbroje-
nie gruntu. Jako zbrojenie przyjęto geotkaninę Geolon PP 200.
1.4 Stan istniejÄ…cy
Teren realizacji projektu jest niezabudowany, względnie równy, nie porośnięty żadną roślinnością
krzewiastą i drzewiastą. Projektowana ściana oporowa z gruntu zbrojonego ma za zadanie utrzymać
zbocze powstałe w wyniku przeprowadzonych prac ziemnych zgodnie z tematem projektowym.
1.5 Charakterystyka projektowanej konstrukcji
Konstrukcja oporowa została wykonana z gruntu zbrojonego z oblicowaniem z bloczków betonowych
systemu Tensar Wall Typ I. Jako materiał zbrojący wykorzystano geotkaninę Geolon PP 200. Geotka-
ninę rozkładamy zgodnie z zaleceniami producenta i nie łączymy ze sobą na kierunku roboczym.
Geotkanina została wywinięta z zakładem równym 1 m. Wysokość całkowita konstrukcji oporowej to
9.0 m. Głębokość posadowienia wynosi 0.4 m. Szerokość ściany oporowej jest zróżnicowana i wynosi
od 5.0 m w podstawie ściany do 8.1 m w górnej części. Rozstaw zbrojenia na wysokości ściany opo-
rowej zaprojektowano w trzech różnych wymiarach: 0.6;0.8;1.2 m. Dokładny schemat przedstawiono
na Rys.1. Naziom za konstrukcją oporową obciążony jest obciążeniem użytkowym o wartości 28 [kPa].
Ściana nachylona jest w stosunku 7:1. W podstawie wykonano poduszkę żwirową, na której zostaną
Adam Pisowacki Temat nr 15 4
ułożone bloczki betonowe oraz zostanie wykonany drenaż w postaci rur drenażowych z PCV. Wyko-
nano również drenaż kominowy na wysokości ściany o szerokości 20 cm.
1.6 Zakres wykonywanych prac projektowych
Celem projektu jest wykonanie ściany oporowej z gruntu zbrojonego geotkaniną Geolon PP dla zada-
nych warunków gruntowych.
Obliczenia dokonano według 4 zaleceń międzynarodowych, przyjmując dla każdych zaleceń identycz-
ny rozstaw zbrojenia, regulując jedynie wytrzymałością zbrojenia oraz długością zakotwienia. Po
przeprowadzeniu obliczeń wszystkimi metodami dokonano wyboru jednej, a mianowicie metody
amerykańskiej, dla której przeprowadzono optymalizację układu warstw oraz wytrzymałości zbroje-
nia.
Zakres prac projektowych:
·ð Ustalenie parametrów geotechnicznych gruntów metodÄ… B
·ð Zebranie obciążeÅ„ dziaÅ‚ajÄ…cych na Å›cianÄ™ oporowÄ… ( parcie oraz ciężar wÅ‚asny )
·ð Obliczenia statecznoÅ›ci zewnÄ™trznej i wewnÄ™trznej zgodnie z zaleceniami:
1) francuskimi
2) angielskimi
3) niemieckimi
4) amerykańskimi, ostatecznie wybranymi jako finalna metoda projektowa:
- sprawdzenie poślizgu konstrukcji
- sprawdzenie możliwości obrotu konstrukcji
- sprawdzenie nośności podłoża
- sprawdzenie naprężeń w zbrojeniu
- sprawdzenie długości zbrojenia
1.7 Prace wstępne i rozbiórkowe
Nie przewiduje się żadnych prac wstępnych oraz rozbiórkowych.
1.8 Kolejność wykonywanych prac i ich technologia
Pierwszą czynnością jest wykonanie wykopu, które należy przeprowadzić w dwóch etapach. Etap
pierwszy polega na wykonaniu wykopu, w którym zbocze zostało wykonane w postaci ławy schodko-
wej o szerokości 0.5 m i wysokości 0.9 m do projektowanej rzędnej dna o szerokości 5.0 m na pozio-
mie posadowienia. Etap drugi polega na poszerzeniu wykonanego wykopu do 8.1 m na wysokości
5.4 m od dna wykopu do projektowanej rzędnej górnego naziomu. Następnie należy wykonać wykop
w poziomie posadowienia konstrukcji o głębokości 0.3 m i szerokości 1.5 m pod wykonanie poduszki
żwirowej, następnie ułożenie geowłókniny pod poduszką żwirową. Kolejną czynnością jest ułożenie
rur drenarskich, średnice oraz materiał rur zastosowanych do drenażu zgodne z projektem odwod-
nienia. Rurę układamy na minimalnej warstwie zagęszczonego materiału zasypu drenażowego. W
dalszej kolejności wykonujemy poduszkę żwirową grubości 0.3 m. Materiał drenażowy musimy zagę-
Adam Pisowacki Temat nr 15 5
ścić, gdyż będzie on stanowił fundament pod bloczki betonowe. Poduszka żwirowa musi być wysunię-
ta 0.3 m przed bloczkami oraz 1.0 m za bloczkami betonowymi. Następnie trzeba wyrównać górną
warstwę poduszki żwirowej przed ułożeniem pierwszej warstwy bloczków. Na tak przygotowaną war-
stwę podsypki oraz wykopu układamy pierwszą warstwę zbrojenia z geotkaniny. Pamiętając o pozo-
stawieniu szczeliny szerokości 20 cm od lica ściany na wykonanie drenażu kominowego. Geotkaninę
rozwijamy z rolki dostarczonej na budowę zgodnie z zaleceniami producenta, pamiętając o jej po-
prawnym ułożeniu zgodnym z jej schematem pracy. Na tak ułożoną tkaninę nakładamy warstwę grun-
tu zasypowego o grubości równej wysokości bloczka oblicowania (wys. 15 cm). Zakład na wywinięcie
geotkaniny wynosi 1.0 m. Należy pamiętać również o tym, że po warstwie ułożonego zbrojenia nie
mogą poruszać się sprzęty ciężkie. Pierwszą warstwę bloczków należy ułożyć starannie i zgodnie z
projektem. Położenie (pozycję) elementów wytyczyć za pomocą kołka i sznurka, natomiast poziom
przy pomocy poziomicy. Zagęszczanie gruntu zasypowego wykonać metodami wibracyjnymi przy uży-
ciu zagęszczarek (ubijaków) płytowych. Szczególną ostrożność zachować w pasie 1 m od lica z ele-
mentów betonowych. Przed ułożeniem kolejnej warstwy bloczku należy oczyścić górną warstwę
bloczku z pozostałości materiału drenażowego i innych zanieczyszczeń. Po ułożeniu trzech warstw
bloczków, wykonaniu drenażu kominowego ze żwiru drenażowego i gruntu za nimi zgodnie z w/w
zasadami należy ułożyć kolejną warstwę zbrojenia zgodnie z zaleceniami producenta, pamiętając o
długości wywinięcia oraz o sprawdzeniu nachylenia elementów betonowych. Czynności należy powta-
rzać zgodnie z rozstawem zbrojenia do momentu osiągnięcia żądanej wysokości ściany zgodnej z pro-
jektem.
1.10 Wykaz wykorzystywanych materiałów
Normy:
PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i pro-
jektowanie
PN-83/B-03010 Åšciany oporowe. Obliczenia statyczne i projektowanie
Materiały dydaktyczne:
Korzystano z materiałów i wytycznych przedstawionych w ramach zajęć projektowych z przedmiotu
 Geosyntetyki w budownictwie .
Strony WWW:
http://www.pg.gda.pl/~adusz/
http://www. budownictwo.gda.pl/
http://WWW.griltex.pl/
1.11 Wnioski i zalecenia końcowe
Należy zachować szczególną ostrożność podczas układania zbrojenia oraz podczas układania oblico-
wania ściany oporowej.
Adam Pisowacki Temat nr 15 6
2.0 Ustalenie parametrów geotechnicznych metodą  B wg PN-81-03020
Wartości charakterystyczne
Grunt ID/IL (ðn)ð
gð fð E0(ðn)ð
w(ðn)ð (ðn)ð M0(ðn)ð
kN/m3 % MPa MPa
1oð
Gr. Zasyp.
Pd 0,65 17,17 16 31,2 78 60
Ppyl 0,53 17,17 16 30,5 63 57
0,04 21,09 16 21,5 56 45
G
3.0 Wstępne przyjęcie wymiarów konstrukcji ( rozstaw i rodzaj zbrojenia ) oraz zebra-
nie obciążeń
3.1 Parcie
3.2 Długość zakotwienia
3.3 Składowe wypadkowego obciążenia
Adam Pisowacki Temat nr 15 7
4.0 Obliczenia stateczności wg  Metody francuskiej
4.1 Stateczność zewnętrzna
4.1.1 Stateczność ze względu na poślizg
a) dla masywu zbrojonego
- warunek spełniony
b) dla podłoża gruntowego
- warunek spełniony
4.1.2 Nośność podłoża
·ð Promienie poszczególnych siÅ‚
Adam Pisowacki Temat nr 15 8
·ð Moment wzglÄ™dem Å›rodka podstawy konstrukcji
·ð Sprawdzenie warunku noÅ›noÅ›ci
- warunek spełniony
4.2 Stateczność wewnętrzna
Jako zbrojenie przyjęto geotkaninę Geolon PP 300 o wytrzymałości .
Przykład obliczeniowy przeprowadzony dla ostatnie warstwy zbrojenia
·ð Wypadkowa obciążeÅ„ w poziomie z = 9,0 m
·ð Wypadkowa parcia na poziomie z = 9,2 m
·ð Moment wywracajÄ…cy na poziomie z = 9,0 m
Adam Pisowacki Temat nr 15 9
, stÄ…d
·ð Naprężenia pionowe
·ð Maksymalne naprężenia poziome
, stÄ…d
Przyjęto dla obudowy z bloczków betonowych:
·ð Naprężenia rozciÄ…gajÄ…ce przy obudowie
·ð DÅ‚ugość kotwienia zbrojenia poza klinem odÅ‚amu
·ð Wartość charakterystyczna zmobilizowanego tarcia
·ð Sprawdzenie bezpieczeÅ„stwa ze wzglÄ™du na zerwanie
·ð WytrzymaÅ‚ość charakterystyczna zbrojenia w poÅ‚Ä…czeniu z obudowÄ…
4.2.1 Warunki bezpieczeństwa na zerwanie
Adam Pisowacki Temat nr 15 10
- warunek spełniony
- warunek spełniony
4.2.2 Sprawdzenie oporu kotwienia
- warunek spełniony
Rys. 4.1
Adam Pisowacki Temat nr 15 11
5.0 Obliczenia stateczności wg  Metody angielskiej
5.1 Stateczność zewnętrzna
·ð Współczynnik parcia czynnego
5.1.1 Stateczność na poślizg ( przesunięcie )
·ð Wyznaczenie dÅ‚ugoÅ›ci zbrojenia
5.1.2 Stateczność na obrót
- warunek spełniony
5.1.3 Nośność podłoża
·ð MimoÅ›ród dziaÅ‚ania obc. pionowych
- warunek spełniony
·ð Naprężenia pionowe w gruncie
·ð NoÅ›ność graniczna podÅ‚oża
Adam Pisowacki Temat nr 15 12
- warunek spełniony
5.2 Stateczność wewnętrzna
·ð Współczynnik parcia czynnego
·ð WytrzymaÅ‚ość projektowa zbrojenia na rozciÄ…ganie
·ð Maksymalna siÅ‚a rozciÄ…gajÄ…ca dla ostatniej warstwy klina nr 4
- warunek spełniony
5.2.1 Stateczność klina odłamu
Schemat przyjęcia klinów odłamu pokazano na Rys. 5.1. Zastosowano 4 kliny odłamu o kącie nachyle-
nia płaszczyzny klina do poziomu równy .
Obliczenia przeprowadzono dla ostatniej warstwy zbrojenia klina odłamu nr 4 o h = 9,0 m.
·ð CaÅ‚kowita siÅ‚a przenoszona przez zbrojenie
Adam Pisowacki Temat nr 15 13
5.2.2 Sprawdzenie oporu zbrojenia
Rys. 5.1
Adam Pisowacki Temat nr 15 14
6.0 Obliczenia stateczności wg  Metody niemieckiej
6.1 Stateczność zewnętrzna
·ð Parcie zewnÄ™trzne
·ð SkÅ‚adowa pozioma parcia
·ð SkÅ‚adowa pionowa parcia
·ð OkreÅ›lenie dÅ‚ugoÅ›ci zbrojenia
6.1.1 Sprawdzenie warunku na poślizg
·ð Współczynnik bezpieczeÅ„stwa
- warunek spełniony
Adam Pisowacki Temat nr 15 15
6.1.2 Sprawdzenie nośności granicznej podłoża
·ð Moment wywracajÄ…cy
92 5,4+93 8 5,4+92 8=283,497
·ð Obciążenie od masywu zbrojonego
·ð RamiÄ™ dziaÅ‚ania obciążenia wypadkowego
·ð MimoÅ›ród dziaÅ‚ania obciążenia
·ð Efektywna dÅ‚ugość podstawy
·ð SiÅ‚y
·ð Współczynniki noÅ›noÅ›ci
·ð Współczynniki nachylenia wypadkowej
Adam Pisowacki Temat nr 15 16
·ð NoÅ›ność graniczna podÅ‚oża gruntowego
·ð Sprawdzenie noÅ›noÅ›ci granicznej
- warunek spełniony
6.2 Stateczność wewnętrzna
·ð Współczynnik parcia czynnego
Obliczenia przeprowadzono dla klina nr 1 o nachyleniu do poziomu równym 10 .
·ð Ciężar górnego klina
·ð Wyznaczenie skÅ‚adowej poziomej i pionowej parcia
·ð SiÅ‚a zakłócajÄ…ca równowagÄ™ klina
·ð Dopuszczalne obciążenie zbrojenia
Przyjęto geowłókninę Geolon PP 200 o wytrzymałości krótkoterminowej . Rozstaw i
układ zbrojenia przedstawiono na Rys. 6.1.
Adam Pisowacki Temat nr 15 17
6.2.1 Sprawdzenie warunku nośności
- warunek spełniony
Rys. 6.1
Adam Pisowacki Temat nr 15 18
7.0 Obliczenia stateczności wg  Metody amerykańskiej
7.1 Stateczność zewnętrzna
·ð OkreÅ›lenie dÅ‚ugoÅ›ci zbrojenia
7.1.1 Współczynnik bezpieczeństwa ze względu na poślizg
Ze względu na poślizg konstrukcji po gruncie zwiększono długość zakotwienia do L = 8,0 m.
- warunek spełniony
7.1.2 Współczynnik bezpieczeństwa ze względu na obrót
- warunek spełniony
7.1.3 Sprawdzenie nośności podłoża
·ð MimoÅ›ród dziaÅ‚ania obciążenia
- warunek spełniony
·ð Maksymalne naprężenia pionowe w podÅ‚ożu
·ð NoÅ›ność podÅ‚oża
Adam Pisowacki Temat nr 15 19
·ð Sprawdzenie noÅ›noÅ›ci podÅ‚oża
- warunek spełniony
7.2 Stateczność wewnętrzna
·ð Parcie gruntu zasypowego
Obliczenia przeprowadzono dla pierwszego poziomu zbrojenia o rzędnej z = 0,9 m. Przyjęto zbrojenie
w postaci geotkaniny Geolon PP 200 o wytrzymałości krótkoterminowej .
7.2.1 Sprawdzenie naprężeń w zbrojeniu
- warunek spełniony
7.2.2 Sprawdzenie długości zbrojenia
Adam Pisowacki Temat nr 15 20
- warunek spełniony
Rys. 7.1
Adam Pisowacki Temat nr 15 21
8.0 Dobór geotekstyliów w funkcji innej niż zbrojenie
Ze względu na glinę występującą w podłożu pod konstrukcją zastosowano geowłókninę Typar SF 40
( umowny wymiar porów O90 = 120 µm ) jako materiaÅ‚ filtracyjno-separacyjny pod poduszkÄ™ żwirowÄ…,
który ma zapobiec wynoszeniu części drobnych, a co za tym idzie zjawisku kolmatacji systemy drena-
żowego.
9.0 Wnioski
Po porównaniu wyników z 4 metod obliczeniowych jako końcową metodę obliczeń stateczności ścia-
ny oporowej z gruntu zbrojonego przyjęto metodę wg  Zaleceń amerykańskich . Doboru dokonano
na podstawie analizy rodzaju użytego zbrojenia ( wytrzymałości długoterminowej zbrojenia), długości
zakotwienia zbrojenia przy stałym jego rozstawie dla każdej z metod obliczeniowych. Analizują
wszystkie te czynniki oraz ekonomikę wykonania wybrano metodę amerykańską i przeprowadzono jej
optymalizację otrzymując ostateczny układ warstw oraz rodzaj przyjętej geotkaniny. Ostateczny
schemat konstrukcji przedstawiono na Rys. 1.
Wyniki obliczeń optymalizacji zgodnie z w/w metodą przedstawiono w zał. 5.