Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004
mgr inż. Jacek Ajdukiewicz
Dwutysięczny czwarty rok to czas du-
żych zmian związanych z naszą akcesją
do Unii Europejskiej. Zmiany te powoli
zaczynają być również w sferze inwesty-
Projektowanie
cji drogowych. Dotyczy to zarówno spo-
sobu przeprowadzania przetargów, jak
i samej realizacji inwestycji. Procedury
z geosyntetykami
przetargowe związane z inwestycjami
współfinansowanymi przez UE i Bank
 możliwe zagrożenia dla projektantów  cz. I
R
wiatowy wymuszają jakoS
ć, jednakże
w pozostałych przypadkach bywa różnie.
O jakoS
ci wykonywanych robót pisaliS
my
Publikacja zawiera zarówno omówienie podstawowych zasad obliczania parametrów wy-
już sporo na łamach  Magazynu Autostra-
trzymałoS
ciowych geosyntetyków przewidzianych do zabudowy w konstrukcjach z gruntów
dy i  jak sądzimy  temat ten szybko się
zbrojonych, jak i typowe błędy w projektowaniu, zakupach i aplikacjach tych wyrobów.
nie wyczerpie.
Powodzenie całego procesu inwestycyj-
Jednym z podstawowych problemów
w momencie produkcji danego wyrobu
nego zależy, podobnie jak w przypadku
we wprowadzaniu GEOSYNTETYKÓW
geosyntetycznego) i wytrzymałoS
ci długo-
samych dróg, od jakoS
ci jego najsłabsze-
 GEOSIATEK I GEOTKANIN  do pro-
terminowej, jak też znaczenia parametrów
go ogniwa. Błędy mogą zostać popełnione
cesu projektowania [1] i do następującej po
wydłużenia (moduł sztywnoS
ci na rozciąga-
praktycznie na każdym etapie realizacji
nim fizycznej realizacji ich aplikacji (pracują-
nie w zależnoS
ci od charakteru i historii ob-
 począwszy od projektu, który może opie-
cych w wyniku tego przez okres wielu dzie-
ciążenia) przy zerwaniu pasma geosyntetyku
rać się na niedostatecznie sprawdzonych
siątków lat w reżimie wytrzymałoS
ciowym)
na trwałoS
ć i foremnoS
ć konstrukcji obiektu,
i niepełnych badaniach lub  co gorsza
jest doS
ć powszechne niezrozumienie fak-
np. komunikacyjnego. Tę dorax
ną, inaczej
tu, iż po ich zabudowaniu w dany obiekt  może zawierać usterki wynikające z fał-
chwilową, wytrzymałoS
ć na zrywanie okre-
oraz po poddaniu obciążeniu statycznemu
szywie pojętej oszczędnoS
ci.
S
la się jako UTS (Ultimate Tensile Strength)
(a bardzo często i dynamicznemu) wyroby
i jako taka wartoS
ć ta definiuje jedynie wy- Ze względu na nasze inklinacje do popada-
te PRACUJĄ i podlegają bez przerwy od-
trzymałoS
ć (poziom ufnoS
ci 95%) na zerwa- nia w tzw.  zespół lekarza specjalisty zwy-
działywaniu tych obciążeń. Powstającą sy-
nie pasma o szerokoS
ci 20 cm ciągnionego
kle diagnoza danej choroby oscyluje wokół
tuację można zatem porównać np. do pracy
z prędkoS
cią wydłużenia 20%/min (PN-EN
reprezentowanej specjalizacji (u kardiologa
liny stalowej, podtrzymującej konstrukcję
ISO 10319), lecz w żaden sposób nie S
wiad-
najczęS
ciej dowiadujemy się, że mamy chore
inżynierską.
czy o tzw. długookresowej wytrzymałoS
ci na
serce, choć przyczyna może tkwić zupełnie
Stosunkowo duża liczba osób, z którymi
poddanie pasma geosyntetyku stałemu obcią-
gdzie indziej.) Dlatego też realizacja tak
mam okazję spotykać się i rozmawiać na
żeniu  np.: w podstawie nasypu  przeciwko
skomplikowanego obiektu, jakim jest dro-
temat geosyntetyków, nie odróżnia pojęć
jego rozpełzywaniu się; nad palami, względnie
ga, pracująca często przez cały swój żywot
wytrzymałoS
ci indeksowej (normatywnej,
kolumnami  na oddziaływanie masy nasypu
pod ogromnymi obciążeniami, wymaga
chwilowej, dorax
nej  badanej i okreS
lanej
i zarówno statycznych, jak i dynamicznych
interdyscyplinarnej wiedzy popartej dużym
składowych obciążenia nawierzchni na nasy-
doS
wiadczeniem. Zachowując właS
ciwy dy-
WYDA
UŻENIE PRZY PEA
ZANIU GEOSYNTETYKÓW pie ruchem drogowym etc., etc.
W ZALEŻNOŚCI OD UŻYTYCH
stans wobec różnych opinii, postanowiliS
my
A zatem  nie jest ona (UTS) miernikiem
DO ICH PRODUKCJI POLIMERÓW
zająć stanowisko, które stoi na straży kanonów
zmian reologicznych, zachodzących na ogół
przez wiele dziesiątków lat w materiale kon- inżynierii drogowej. Wiedza ta  odpowied-
strukcyjnym, z których wykonany został za- nio wykorzystana, uzupełniana o najnowsze
stosowany w danym projekcie geosyntetyk.
badania i technologie  powoduje, że efekty
Dla zobrazowania zainteresowanym
pracy wielu specjalistów w połączeniu z solid-
znaczenia właS
ciwego doboru materiałów
nym wykonawstwem opierają się skutecznie
geosyntetycznych do zaprojektowania kon-
zębowi czasu.
strukcji inżynierskiej (a takimi konstrukcja-
Oto jeden z głosów  poparty ogrom-
mi są wszelkiego typu wzmocnienia poziome
nym doS
wiadczeniem  w sprawie
pod podbudowami i nasypami, jak również
poprawy jakoS
ci wykonania obiektów
konstrukcje z tzw. gruntów zbrojonych)
drogowych. Zapraszamy do dyskusji.
 proponuję zapoznanie się z zamieszczony-
LOGARYTM CZASU [sec]
(Red.)
mi poniżej kilkoma rysunkami.
Rys. 1. Wydłużenie przy pełzaniu np. geosyntetyków, w zależnoS
ci
od użytych do ich produkcji polimerów. [2]
Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004 1
�
WYDA
UŻENIE CAA
KOWITE W CZASIE [%]
Bardziej szczegółowe informacje w zakresie zagadnień omawianych w niniejszej publikacji można zasięgnąć w
Przedsiębiorstwie Realizacyjnym *INORA *
Sp. z o.o.
ul. Prymasa Stefana Wyszyńskiego 11; 44-101 Gliwice 1; skr. poczt. 482; tel. [phone]; fax [phone]; e-mail: [e-mail]; www.inora.com.pl; www.inora.pl
TECHNOLOGIE
Rysunek 1 przedstawia sposób zachowania handlowych i innych tego typu obiektów,
się poszczególnych polimerów, stosowanych gdzie zastosowano tanie i NIEKWALIFI-
do produkcji/konstrukcji wytrzymałoS
cio- KOWANE wyroby geosyntetyczne. To
wych geosyntetyków (geosiatek i/lub geot- samo odnosi się do  tanich napraw, które
kanin) w układzie współrzędnych: wielkoS
ć tą metodą generują następne naprawy.
bezwzględnego wydłużenia (%) v/v czas (w Jest to więc i dla projektanta dylemat!
naniesionej skali logarytmicznej) dla dane- Jak więc, w sposób prawidłowy, powinien
go stopnia wytrzymałoS
ci UTS. Na uwagę postępować projektant w doborze zbrojenia
zasługuje zarówno zróżnicowana wielkoS
ć geosyntetycznego?
wydłużenia dla poszczególnych przedstawio- W każdym projekcie, przewidują-
nych na tym wykresie polimerów, jak też, cym zastosowanie geosiatek (wzgl.
co w praktyce inżynierskiej jest niezmiernie geotkanin) jako zbrojenia, oblicza się
ważne  fakt nadmiernego  płynięcia wy- tzw. wartoS
ć dopuszczalną wytrzyma-
robów wytrzymałoS
ciowych, wykonanych łoS
ci długoterminowej geosyntetyku
z surowców takich, jak: polipropylen (PP)  Fd. WartoS
ć tę ustala się metodą kolejnych
oraz polietylen o wysokiej gęstoS
ci (HDPE) przybliżeń, tak aby ogólny współczynnik sta-
Wydłużenie, %
już dla stopnia wykorzystania na poziomie 30- Rys. 2. Wykres relacji: siła rozciągania  wydłużenie, dla czterech tecznoS
ci konstrukcji na poS
lizg w gruncie
gatunków geosiatek FORTRAC�. (PN ISO 10319) FORTRAC  z PES
36%! Proszę zauważyć, że polimery takie, jak: lub w częS
ci zbrojonej spełniał następujący
wysokiej jakoS
ci; FORTRAC T  z PES wysokomodułowego; FOR-
PA, PET, PVA czy Aramid, wykazują bardzo TRAC M  z PVA (poliwinyloalkohol); FORTRAC A  z Aramidu. warunek: hąp > 1,50 (wg polskiego prawa bu-
małe pełzanie, pomimo dwa razy większego dowlanego), zaS
w przypadku stosowania
stopnia wykorzystania zbrojenia (50-67%). norm np. niemieckich [3]; [4]; [9]: hąn > 1,40
Izochrony wyrównane
wielomianem 6. Stopnia
Zatem, w odniesieniu np. do konstrukcji w odniesieniu do: stanu podstawowego
UTS-ultimate tensile
(wytrzymałość
strength (wytrzymałość
oporowych i nasypów zbrojonych, szczegól- obciążenia i dla prognozy dla całego okresu
nominalna w/g DIN EN ISO
10 319)
nie na podłożach słabonoS
nych, należałoby sprawnoS
ci technicznej budowanego obiek-
wyroby wykonane z PP i PEHD wykluczać. tu  np. przez 60, 80, 100 czy też 120 lat.
Rysunek 2 obrazuje zachowanie się Ponieważ brak Polskiej Normy dla obli-
GEOSIATEK KWALIFIKOWANYCH czania konstrukcji z gruntów zbrojonych geo-
typu FORTRAC�, lecz ich odmian wypro- syntetykami, [9] zezwala się na stosowanie
dukowanych z różnych polimerów i w dodat- zasad niemieckich, względnie brytyjskich
obszar
.
użytkowania
ku z zastosowaniem okreS
lonych, patentowa- [8]. W niniejszym opracowaniu przedsta-
i wymiarowania
nych sposobów tworzenia (komponowania) wiono zasady postępowania według norm
w procesie produkcyjnym zarówno pasm i standardów niemieckich.
włókien, jak i wzajemnych wiązań i spleceń Zbiorczy rysunek budowli z zaznaczeniem
tych pasm ze sobą. W sposób wyrax
ny i prze- najniebezpieczniejszego miejsca przebiegu
Wydłużenie jednostkowe, %
konywujący wynika z niego, w jaki sposób kołowej płaszczyzny poS
lizgu oraz podaniem dla
.
Wydłużenie vs. Czas vs. Obciążenie
Wydłużenie
konstruktor obiektu inżynierskiego może za- tej właS
nie płaszczyzny wielkoS
ci OBLICZO-
Rys. 3. Izochrony: wydłużenie vs. czas vs. obciążenie, dla geosia-
pewnić, obliczyć i dobrać właS
ciwy wyrób NEGO OGÓLNEGO WSPÓŁCZYNNIKA
tek FORTRAC� z PET (PES) ustalone w wyniku szczegółowych,
geosyntetyczny do uzyskania zamierzonego STATECZNOR
CI pokazano na rys. 5 (s. 4).
wieloletnich badań certyfikacyjnych upoważnionych do tego typu
badań laboratoriach europejskich (BBA  Wielka Brytania) i ame-
efektu, np. ograniczonej do 3, 4 czy też maks. Podstawowym wzorem do okreS
lenia
rykańskich. Zaznaczono obszar, w obrębie którego są stosowane
5% wielkoS
ci rozpełzywania się np. nasypu wytrzymałoS
ci długoterminowej wyrobu
w konstrukcjach inżynierskich.
w okresie jego faktycznej eksploatacji geosyntetycznego, względnie konstrukcji
i utożsamił wytrzymałoS
ć nominalną (UTS)
 50, 60, 100 czy nawet 120 lat. z kilku materiałów geosyntetycznych pracu-
z wytrzymałoS
cią długoterminową (Long Term
UWAGA: Podane obok symboli poszczegól- Strength  LTS), np. po pewnym okresie eks- jących pod stałym obciążeniem konstrukcji
nych surowców wartoS
ci w nawiasach oznaczają budowli, np. komunikacyjnej, i ze strony
ploatacji, wynikającym z rysunku 1. Prawa
stopień wykorzystania wytrzymałoS
ci w stosun- strona rysunku (rys. 4.1) odnosi się do wy- ruchu np. drogowego, jest wzór:
ku do wyjS
ciowej wartoS
ci UTS [%], gdzie,
robów geosyntetycznych, zobrazowanych
Fk
z ang.: UTS (Ultimate Tensile Strength)  oznacza [1]
na rys. 2; lewa zaS
pokazuje zachowanie się Fd =
A1�A2�A3�A4�A5�A6�gą
dorax
ną wytrzymałoS
ć na zerwanie bezpoS
red- innych, występujących na terenie naszego
nio po zakończeniu procesu produkcyjnego.
kraju wyrobów geosyntetycznych o charak- gdzie:
Rysunek 3 przedstawia charakterystykę jed- terze geosiatek. Należy mieć nadzieję, że
Fk  dorax
na wytrzymałoS
ć na rozciąganie,
nego tylko typu siatek i przebieg krzywych ustalona w badaniu PN-EN ISO 10 319
projektanci zechcą wyciągnąć z zawartoS
ci
wydłużenia w czasie pod stałym obciążeniem dla poziomu ufnoS
ci 95% [te wartoS
ci
tych rysunków stosowne wnioski.
dla różnych czasów oddziaływania obciążenia.
Zobrazowany na opisanych czterech rysun- podawane są przez producentów w Apro-
Wykres ten jest  w przypadku jego dostarcze- kach problem można zaliczyć do grupy tzw.
batach Technicznych IBDiM i ITB
nia przez producentów  dowodem na rzeczy- problemów pierwszorzędnych.
w pozycji  WytrzymałoS
ć na rozciąga-
wiste parametry danego, konkretnego wyrobu
Mamy bowiem w chwili obecnej do czynie- nie i muszą być traktowane jedynie
geosyntetycznego. jako parametr bazowy, zaopatrzeniowy
nia z jednej strony z bardzo populistycznym
Rysunki 4.1 i 4.2 (s. 3, 4) przedstawiają (kontrolny)]. W obliczeniach statycznych
hasłem:  Musimy oszczędzać, mamy mało
wielkoS
ci graniczne rozpełzywania się nasypu stanowią one wyłącznie bazę wyjS
ciową,
pieniędzy na budowę szlaków drogowych
o szerokoS
ci początkowej (w stanie budowla- (kolejowych)  należy więc stosować
w oparciu o którą ustala się wytrzymałoS
ci
nym) każdorazowo 50 metrów w momencie
najtańsze technologie, materiały i rozwiąza- długoterminowe  poprzez ich redukcję
zerwania się geosyntetycznego wzmocnienia przy pomocy tzw.  współczynników ma-
nia konstrukcyjne ; z drugiej zaS
lawinowo
podstawy nasypu, następującego w przypad- rosną potrzeby w zakresie remontów dróg
teriałowych . Są nimi:
ku błędnego wyznaczenia wytrzymałoS
ci A1  materiałowy współczynnik pełzania,
i linii kolejowych. Co gorsze  rosną też
wieloletniej poddawanego reżimowi wytrzy- koszty napraw i remontów, szczególnie
okreS
lany indywidualnie dla danego
małoS
ciowemu geosyntetyku, tj. takiego, dla konkretnego produktu, typu i odmiany
w odniesieniu do dopiero co zakończonych
którego np. projektant popełnił pomyłkę
inwestycji drogowych, parkingów, obiektów  ustalany w oparciu o PN-EN ISO 13 431.
2 Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004
Stopień obciążenia, %
Stopień obciążenia, UTS - %
TECHNOLOGIE
(minimum cztery serie) pomiarów wy-
trzymałoS
ci na rozciąganie dla czasu
faktycznego rozciągania 10.000 godzin
(417 dób obciążenia).
Podawane przez niektórych producen-
tów ekstrapolacje wyników dla badań
wykonanych po np. 8 czy nawet 1.000
godzin nie upoważniają do dokonywania
przez projektanta obliczeń wg wartoS
ci
A1 okreS
lanych ekstrapolacyjnie z wy-
ników uzyskiwanych po tak krótkich
czasach dla takich warunków.
A2  współczynnik materiałowy uwzględnia-
jący uszkodzenia mechaniczne powstałe
w trakcie transportu, instalacji geosynte-
tyku oraz wbudowania materiału zasypo-
wego. WartoS
ć tego współczynnika zależy
od indywidualnego charakteru i od typu
danego produktu, polimeru, rodzaju kru-
szywa, materiałów podłoża i materiału
nasypowego oraz zastosowanej techniki
zagęszczania. Producenci posiadają wyni-
ki badań wskax
nikowych, uzyskane dla
danego wyrobu geosyntetycznego i dla
różnego rodzaju kruszyw przez odpo-
wiednio do wykonywania takich badań
wyspecjalizowane jednostki badawcze.
O ile producent nie przedkłada wyników
takich badań, należy wg EBGEO-1997
[3] przyjmować do obliczeń następujące
wartoS
ci A2:
 piaski i pospółki: 1,5;
 żwiry i otoczaki: 2,0.
W przypadku zastosowania kruszywa
łamanego zaleca się każdorazowo kontro-
lę przyjętej w obliczeniach statycznych
wartoS
ci A2 (na próbkach pobranych po
wbudowaniu). OczywiS
cie i te wartoS
ci
nie są ujęte dotąd w jakiejkolwiek Apro-
bacie Technicznej IBDiM czy też ITB.
A3  współczynnik materiałowy, uwzględnia-
jący straty na połączeniach (np. poprzez
wykonywanie szwów). Na ogół w projek-
cie nie dopuszcza się wykonawstwa połą-
czeń lub szwów, a zatem przeważnie A3 =
1,0. Przy kontroli obliczeniowej projektu
zbrojenia geosyntetycznego sprawdza
się w uzasadnionych przypadkach, czy
zakładka została zwymiarowana tak, że
siła rozciągająca na zakładce całkowicie
Rys. 4.1. Odkształcenia w momencie zerwania zbrojenia stopy nasypu, jakie mogą wystąpić w nasypach z gruntów zbrojonych NIEKWALIFIKOWA- przenoszona jest przez tarcie.
NYMI i KWALIFIKOWANYMI geosiatkami wykonanymi z różnych polimerów i w różnych technologiach, dostępnymi na polskim rynku.
A4  współczynnik materiałowy, uwzględ-
niający wpływ S
rodowiska gruntowego
(chemia + biologia + temperatura). W tym
Żadna Aprobata Techniczna wydana przez PodkreS
lić należy, że dla przewidywa-
przypadku można wyjS
ć z następujących
IBDiM lub ITB nie definiuje wartoS
ci A1. nej pracy zbrojenia geosyntetycznego pod
założeń:
WartoS
ć tego współczynnika zależy od ro- obciążeniem ze strony obiektu budowlane-
W S
rodowisku gruntowym o 4dzaju polimeru i stosowanego procesu go przez okres dłuższy, jak 20 lat (tj. 25,
kie polimery (lecz żadne produkty z recy-
produkcji. O ile producent nie przedłoży 40, 60, 80, 100 czy też 120 lat [np. auto-
klingu!), jak:
wiarygodnego protokołu z takich badań, strady]) nie wolno ekstrapolować war-
 polipropylen PP,
i to z badań w czasie co najmniej 10.000 toS
ci współczynników materiałowych
 poliamid PA,
godzin lub z ustaleń dokonanych metodą A1, jeżeli nie zostanie zachowana pełna
 poliester PES/PET,
SIM, należy przyjmować wg EBGEO procedura postępowania, przewidziana
 poliwinyloalkohol PVA,
 1997 [3] następujące wartoS
ci współ- normą PN-EN ISO 13431  Geoteksty-
 polietylen PE/HDPE,
czynnika materiałowego A1: lia i wyroby pokrewne. Wyznaczanie
 aramid A
 polipropylen i polietylen wysokiej gę- pełzania podczas rozciągania i zniszcze-
wykazują wystarczającą odpornoS
ć che-
stoS
ci: A1 = 5,0; nia przy pełzaniu , w ramach której to
miczną i odpornoS
ć na mikrobiologiczne
 poliamid i poliester: A1 = 2,5. procedury musi być wykonany szereg
Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004 3
TECHNOLOGIE
Trzeba pamiętać, że inne są wartoS
ci współ-
czynników materiałowych i współczynnika bez-
pieczeństwa materiałowego  gąb dla obliczeń
przeprowadzonych metodą stanów granicz-
nych. Projektant musi konsekwentnie trzy-
mać się jednej wybranej metody i stosować
odpowiednie dla niej współczynniki materia-
łowe i współczynniki bezpieczeństwa. Łącze-
nie tych metod byłoby niedopuszczalnym,
bardzo poważnym błędem!!!
BA
ĘDNE I NIEBEZPIECZNE
UPROSZCZENIA ZAGADNIENIA
Na samym początku stosowania geosynte-
tyków w budownictwie obiektów, w połowie
lat 80. XX wieku [8], ustalony został bardzo
uproszczony sposób okreS
lenia wytrzyma-
łoS
ci długoterminowej, który w Polsce do
dnia dzisiejszego (niestety) występuje na-
wet w dużych projektach i specyfikacjach
w postaci wzoru:
R
r
Z =
[2]
1,7
gdzie:
Z  długotrwała wytrzymałoS
ć na rozciąga-
nie;
R  krótkotrwała wytrzymałoS
ć na rozciąga-
r
nie;
1,7 współczynnik bezpieczeństwa.
Rozpatrując zagadnienie poprawnoS
ci
sposobu ustalania długoterminowej wytrzy-
małoS
ci, można stwierdzić, że wzór [2] nie
obejmuje pełzania, uszkodzeń wyrobu w trak-
cie transportu, zabudowy etc., wykonawstwa
połączeń, jak również oddziaływania chemicz-
nego i biologicznego S
rodowiska, w którym
Rys. 4.2. Odkształcenia w momencie zerwania zbrojenia stopy nasypu, jakie mogą wystąpić w nasypach z gruntów zbrojonych NIEKWA-
następuje zabudowa. Również sam współ-
LIFIKOWANYMI i KWALIFIKOWANYMI geotkaninami wykonanymi z różnych polimerów i w różnych technologiach, dostępnymi na
czynnik bezpieczeństwa (1,70), co prawda
polskim rynku.
o innym znaczeniu, jak użyty we wzorze [1]
oddziaływania i grzyby, tak że można A6  współczynnik materiałowy, uwzględ- (1,75), jest w przypadku wzoru [2] mniejszy
stosować wielkoS
ci A4 = 1,0�1,05. W S
ro- niający specyficzne warunki posadowie- liczbowo o 0,05 od współczynnika bezpie-
dowiskach silnie alkalicznych i silnie kwa- nia budowli. Za warunki takie można
czeństwa materiałowego ze wzoru [1]!
S
nych, a więc poza wymienionym zakre- uznać lokalizację obiektów na obszarach
Obydwa te wzory dzieli dystans 25 lat badań,
sem pH, należy stosować jako surowiec aktywnych górniczo, o deformacjach nie- wiele awarii, katastrof budowlanych, jednym
PVA lub dla innych użytych do produkcji ciągłych. WartoS
ć tego współczynnika
słowem  okres rozkwitu zagadnienia i wy-
surowców przyjmować na podstawie ba- wymaga każdorazowo indywidualnych
ciągania wniosków z popełnionych błędów!
dań odpowiednią wartoS
ć A4 > 1,05. ustaleń. W chwili obecnej jedynie dla
Jest sprawą oczywistą, że dobrane na pod-
A5  współczynnik materiałowy, uwzględnia- obiektu  Drogi dojazdowe do wiaduk- stawie wzoru [2] wyroby geosyntetyczne
jący wpływ oddziaływań dynamicznych tu w ciągu Drogi Wojewódzkiej nr 933
będą charakteryzowały się nawet kilkakrot-
(trzęsienia ziemi,  tąpnięcia górnicze, (ul. Pszczyńska) w Jastrzębiu Zdroju
nie mniejszą wytrzymałoS
cią niż wyliczone
dynamiczne oddziaływanie ruchu pojaz- (projekt rozwiązania problemu i rozwią- według obecnie obowiązujących zasad,
dów). zania inżynierskie wykonało PR INORA
a zatem będą niewątpliwie tańsze! Zapłaci
Sp. z o.o.), zlokalizowanego na terenie IV
wszakże za tę pozorną  tanioS
ć społeczeń-
kategorii oddziaływań górniczych, gdzie,
stwo, gdyż na ogół już w momencie zabudo-
jak wynika z prowadzonego póx
niej mo- wy tego typu materiałów będą one zmuszone
nitoringu, 2,5-krotnie został przekroczony
do  płynięcia pod wpływem reologii, grożąc
parametr V kategorii, dr inż. Kowalczyk
następnie wystąpieniem katastrofy budowla-
z Głównego Instytutu Górnictwa obliczył
nej, niestety  na ogół nie natychmiastowej,
i ustalił go na poziomie A6=1,18 [14].
lecz zaistniałej po okresie najwyżej kilku
gą  okreS
la tzw. współczynnik bezpieczeń- lat od momentu zabudowy tak dobranego
stwa materiałowego. W metodzie naprę- geosyntetyku.
żeń dopuszczalnych, zwanej też metodą
W interesie społeczeństwa zatem należy
globalnego współczynnika bezpieczeń- tępić tego rodzaju praktyki inżynierskie i nie
stwa (DIN 4084 [4], [7], [9]) wymaga się
dopuszczać do dalszej aktywnoS
ci zawodowej
Rys. 5. Wprowadzenie do zasad obliczania konstrukcji z gruntów
przyjmowania go w wysokoS
ci gą = 1,75.
 niedouczonych projektantów.
zbrojonych geosyntetykami.
4 Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004
TECHNOLOGIE
Dla zobrazowania rzeczywistych wymagań drogowa, dla której opracowane  Wytycz- i po przyjęciu współczynników dla ma-
aktualnego stanu techniki dla materiałów ne wzmacniania podłoża gruntowego teriałów nieposiadających miarodajnych
geosyntetycznych pracujących w reżimie wy- w budownictwie drogowym , zgodnie wyników badań, w wysokoS
ci okreS
lonej
trzymałoS
ciowym na rysunku 6 (str. 5) przedsta- z zarządzeniem nr 8 Generalnego Dyrekto- w  Empfehlungen fur Bewehrungen aus
wiono występowanie rzeczywistych naprężeń ra Dróg Publicznych z dnia 25 lutego 2002 Genkuststoffen  EBGEO [3]:
w paS
mie właS
ciwie obliczonego i dobranego r. weszły w życie z dniem 1 maja 2002 r. A1 = 2,50  dla tkaniny wykonanej z polie-
GPwRW, w stosunku do jego wytrzymałoS
ci [10]. Zasady obliczeń dla innych branż są stru;
znamionowej (UTS, normatywnej, chwilowej) opracowywane przez Instytut Techniki A2 = 1,50  dla materiału mineralnego (pia-
w czasie od zejS
cia materiału z linii produkcyj- Budowlanej i zostaną w najbliższym czasie sek i pospółka);
nej aż do fizycznej utraty posiadanych własnoS
ci wydane, normalizując tym samym m.in. kra- A3 = 1,00  zakładając w projekcie, że wszyst-
wytrzymałoS
ciowych. jowy system obliczeniowy. kie elementy zbrojenia zostaną
Z wykresu tego wynika, iż na końcu projek- Obliczenia zostaną wykonane dla przypad- wykonane z niełączonych ze sobą
towanego okresu użytkowania wytrzymałoS
ć ków: pasm wyrobu geosyntetycznego;
długoterminowa materiału geosyntetycznego A4  ze względu na brak gwarancji co do od-
musi posiadać zapas bezpieczeństwa wynika- I. zastosowania wzoru z podręcznika  Le pornoS
ci chemicznej, biologicznej musi
jący m.in. z właS
ciwego przyjęcia wielkoS
ci Manuel Des Geotextiles [6] z roku być przyjęte w wysokoS
ci:
współczynnika bezpieczeństwa materiałowe- 1988 (!!!), wydanego przez SVG, Szwaj- A4 = 1,05
go gą=1,75 dla metody globalnego współczyn- caria (wzór [2]); Przy obliczeniach wykonywanych metodą
nika statecznoS
ci. II. geotkaniny poliestrowej, co do której globalnego współczynnika bezpieczeństwa
producent nie może projektantowi współczynnik bezpieczeństwa materiałowe-
WARTOR
CI OBLICZENIOWE przedstawić dowodnych danych w zakre- go musi wynosić:
ORAZ ZAGADNIENIE GEOSYNTETYCZNYCH sie współczynników materiałowych lub gą = 1,75.
WYROBÓW KWALIFIKOWANYCH dane te nie spełniają wymagań normy Po podstawieniu tych współczynników
I NIEKWALIFIKOWANYCH PN-EN ISO 13431 i innych norm z nią oraz wymaganej wielkoS
ci wytrzymałoS
ci
Posługując się wzorami [1] i [2] oraz typo- związanych; długoterminowej Fd = 80,8 kN/m do wzoru
wymi danymi do konstrukcji wzmocnionej III. geotkaniny poliestrowej, co do której [1]  otrzymujemy wartoS
ć dla geotkaniny
GPwRW, na poniższych przykładach wyka- producent (dostawca) przed jej dostawą niekwalifikowanej FkN:
zane zostaną zasadnicze różnice pomiędzy może projektantowi pełniącemu nadzór
uprzednim a aktualnie obowiązującymi autorski, względnie autorowi projektu,
systemami obliczeniowymi. przedstawić dowody w formie wyników
Załóżmy, że z obliczeń siły rozrywającej, pełnych badań niezależnej
działającej na geosyntetyk, wynika koniecz- jednostki badawczej, uprawnionej do ustalania
noS
ć zapewnienia długotrwałej wytrzyma- wielkoS
ci współczynników materiałowych. III. Geotkanina kwalifikowana
łoS
ci na działanie siły o wielkoS
ci Fd = 80,8  poprawna metoda obliczeń.
kN/m przez okres: 60 lub 120 lat, że użyty zo- Obliczenia: Posługując się konkretnymi wynikami
stanie materiał mineralny w gatunku: niesort I. Geotkanina nieokreS
lona badań i współczynnikami ustalonymi przez
0�32 mm lub 0�63 mm oraz że zastosowanym  absolutnie błędne podejS
cie projekto- niezależne uprawnione laboratorium badaw-
w konstrukcji materiałem geosyntetycznym we i metoda obliczeń. cze dla wyrobu kwalifikowanego, a zatem
będzie geotkanina poliestrowa. Zakłada się Korzystając ze wzoru [2], stosowanego w la- posiadającego wszystkie badania wykonane
również, że zarówno grunt podłoża konstruk- tach 80. i na początku lat 90. ubiegłego wie- zgodnie z obowiązującymi normami, można
cji, jak i materiał mineralny użyte w konstruk- ku, niezbędna krótkotrwała wytrzymałoS
ć okreS
lić, że dla tego przypadku współczynniki
cji obiektu inżynierskiego, charakteryzują się geosyntetyku na rozciąganie wynosiłaby materiałowe przedstawiać się będą następują-
wskax
nikiem pH w granicach: 4,0 < pH < 9,0, (zapisano oryginalne oznaczenia stosowane co (przyjęto dane z konkretnych protokołów
nie podlegają odziaływaniom dynamicznym przez niektórych polskich projektantów): badawczych dla konkretnego typu geotkaniny
ani nie są zlokalizowane na obszarach aktyw- poliestrowej produkowanej w Europie):
[kN/m],
nych górniczo (A5=1, A6=1). A1  dla okresu eksploatacji obiektu 60 lat
Pierwszą branżą w kraju, dla której znala- co w przypadku przyjętych bezpoS
rednio dla tej konkretnej geotkaniny współczyn-
zły zastosowanie normatywne zasady wyko- założeń dałoby wartoS
ć: nik ten ma wartoS
ć: A1;60 = 1,50, zaS
dla
nywania obliczeń inżynierskich w oparciu okresu 120 lat: A1;120 = 1,52,
[kN/m],
o współczesny stan wiedzy, jest branża A2  dla współpracującego z tą geotkaniną
materiału mineralnego o uziarnieniu 0�63
II.Geotkanina niekwalifikowa- mm, nakładanego na geosyntetyk: A2 =
na 1,35, a dla materiału mineralnego o uziar-
 poprawna metoda obliczeń. nieniu mniejszym, 0�32 mm: A2 = 1,25,
Zgodnie ze współczeS
nie obowią- A4  przyjęto wartoS
ć S
rednią pomiędzy 1,00
zującymi zasadami i dla przyjętych a 1,05  ze względu na niepewnoS
ć, czy
w założeniach warunków mających S
rodowisko bakteryjne na terenie Polski
wpływ na obliczeniową wielkoS
ć wy- jest identyczne, jak S
rodowisko bakteryj-
trzymałoS
ci długotrwałej zakładanej ne występujące w trakcie badań przepro-
geotkaniny  wielkoS
ć wytrzymałoS
ci wadzonych w Europie Zachodniej, dla
krótkotrwałej wyliczona byłaby ze wzo- którego udowodniono A4 = 1,01.
ru [1] metodą globalnego współczynni- Przyjęto: A4 = 1,03
ka bezpieczeństwa, po przekształceniu stąd wytrzymałoS
ć krótkotrwała (indeksowa,
wzoru do formy: znamionowa, UTS etc.) jednego z najlep-
Rys. 6. WłasnoS
ci wytrzymałoS
ciowe geosyntetycznego materiału zbrojącego szych w Europie materiałów geosyntetycz-
i rzeczywiste ich wykorzystanie w konstrukcji inżynierskiej  w układzie cza-
nych wyniesie:
sowym, wieloletnim.
Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004 5
TECHNOLOGIE
2.WytrzymałoS
ć krótkotrwała R , obliczo- deformacje nawierzchni drogowych na tych
rW
na wg przestarzałych zasad wykonywania obiektach, nieoczekiwane przez inwestorów
obliczeń inżynierskich jest wyrax
nie zbyt osiadania nasypów i  rozpływania się pod-
niska, stanowi jedynie 49,64% wytrzyma- staw nasypów  są jedynie konsekwencją
łoS
ci UTS najlepszego, teoretycznie do- zaaprobowania przez tych inwestorów
stępnego w chwili obecnej na krajowym przestarzałego stanu wiedzy projektantów
rynku, materiału, a zatem przyjęcie przez tych obiektów, tolerowania zamian wyro-
projektanta tej metody obliczeniowej bów kwalifikowanych na niekwalifikowane
może doprowadzić do wygenerowania w stosunku 1:1 i dążenia przez wykonawców
już na etapie projektu grox
by katastrofy, za wszelką cenę do jak najtańszych w realiza-
a co najmniej awarii budowlanej (wygene- cji aplikacji geosyntetycznych.
rowana  pseudooszczędnoS
ć niezbędnej
do zastosowania wytrzymałoS
ci materiału ZOBRAZOWANIE ISTOTY PRACY GPWRW
Rys. 7. Izochrony dla GEOTKANINY KWALIFIKOWANEJ, o wyso-
sięga ca. 50%!). Zamieszczony na rysunku 7 wykres za-
kiej jakoS
ci i wytrzymałoS
ci nominalnej (indeksowej, znamionowej,
UTS) na poziomie 100-1000 kN/m! 3.Wyrażenie przez projektanta zgody na chowania się WYSOKOKWALIFIKOWA-
użycie jako materiału, o którym mowa NEGO geosyntetyku  geotkaniny z PET,
 dla okresu eksploatacji 120 lat i zastosowa-
w przykładzie I, w miejsce materiału jak też wysokokwalifikowanych geosiatek
nia materiału mineralnego 0�63 mm
kwalifikowanego z przykładu III  ma- oddają całą istotę zagadnienia i wyjaS
niają,
teriału niekwalifikowanego z przykładu dlaczego materiały, dla których producen-
II  byłoby również niebezpieczne, gdyż ci/dostawcy nie chcą przedstawić podob-
 dla przypadku drugiego  żywotnoS
ć 60
można być nieomal pewnym, że projek- nych wykresów nie mogą być traktowane
lat i materiał mineralny 0�32 mm
tant ów najprawdopodobniej zastosowałby identycznie jak materiały, dla których pro-
w miejsce geotkaniny o nominalnym UTS ducenci/dostawcy takie wykresy posiadają
600 kN/m niekwalifikowaną geotkaninę, i przedstawiają.
lecz o nominalnym UTS jedynie 150
IV. Dyskusja otrzymanych wyników:
kN/m. I to właS
nie jest największym nie- W następnym numerze zaprezentujemy ciąg
1. Zakładając, że wszechstronnie przeba-
bezpieczeństwem!!! dalszy artykułu, a w nim m.in.: inne, popełniane
dany wyrób o jakoS
ci S
wiatowej jest
Z ubolewaniem autor niniejszego opra- w procesie projektowania błędy w odniesieniu do
odpowiednim dla długoterminowego
cowania stwierdza, że tą drogą oblicze- pracujących w reżimie wytrzymałoS
ciowym mate-
przeniesienia siły 80,8 kN/m, można
niową, tj. obliczeń nie uwzględniających riałów geosyntetycznych, GPwRW a  Specyfikacje
stwierdzić, że wytrzymałoS
ć krótkotrwa-
współczynników materiałowych posłu- Projektowe oraz przykładową prawidłową spe-
ła (UTS) wyrobu niekwalifikowanego,
żono się dotychczas w trakcie projekto- cyfikację projektową GPwRW. ZamieS
cimy także
obliczona zgodnie z obecnie obowiązu-
wania szeregu budowanych uprzednio wykaz pozycji bibliograficznych.
jącymi zasadami, musiałaby być ponad
i obecnie obiektów drogowych, jak również
dwukrotnie wyższa, aby materiał ten
obiektów autostradowych, w postaci pseu-
mógł być zamiennikiem wyrobu z przy-
dogeosyntetycznych wzmocnień podnasy-
kładu III.
powych i podnajazdowych. Występujące
mgr inż. Jacek Ajdukiewicz stałych niuansach wytwarzania jakoS
ciowych
materiałów geosyntetycznych.
Błąd 3
Zakładanie, że w konstrukcjach inżynier-
Projektowanie
skich nałożenie na siebie bezpoS
rednio
kilku warstw geosyntetycznych wywołuje
zsumowanie się ich wytrzymałoS
ci jednost-
z geosyntetykami
kowych.
Omówienie
 możliwe zagrożenia dla projektantów  cz. II
Geosyntetyki w konstrukcjach inżynier-
skich pełnią wówczas funkcję zbrojenia,
Inne, popełniane w procesie projektowania błędy
jeżeli siły tarcia pomiędzy materiałem
w odniesieniu do pracujących w reżimie wytrzymałoS
ciowym
mineralnym a geosyntetycznym są wystar-
materiałów geosyntetycznych
czające do sczepienia tych warstw. Innym
zobrazowaniem tych różnic jest chociażby
Przejawiająca się w wielu opracowaniach
dany geosyntetyk przez wiele lat jako wymiaru pokazana w przykładzie III (str. 5) różnica
amatorszczyzna i brak rzeczywistej i rzetel- wielkoS
ci wytrzymałoS
ciowej Geosyntetyków wartoS
ci liczbowej współczynnika  A2 dla
nej wiedzy z dziedziny geosyntetyków osób
Pracujących w Reżimie WytrzymałoS
ciowym tego samego materiału geosyntetycznego,
uważających się za projektantów prowadzi
(GPwRW) w ogóle bez żadnych współczynni- a różnych materiałów mineralnych.
do tak wielu błędów, że nawet nie sposób
ków  czy to materiałowych, czy też bezpie- Siły tarcia występujące między dwoma
ich wszystkich wyliczyć. Dlatego też w ni- czeństwa materiałowego. geosyntetykami na powierzchni ich przyle-
niejszym opracowaniu omówione zostaną
Błąd 2 gania są zależne od stopnia ich szorstkoS
ci
tylko niektóre, ważniejsze z nich.
Przedstawiony poprzednio w przykładach i nie przekraczają dla wyrobów typu  geotka-
Błąd 1
obliczeniowych, a polegający na nieznajomo- niny (0,7-0,8) tgją, zaS
nakładając na siebie
Stosowanie UTS równoważnego wielkoS
cio- S
ci procesów reologicznych, różnic: materia- 2,3 lub więcej warstw geosyntetyków pod
wo sile długoterminowej Fd oddziałującej na
łowych, produkcyjnych, w splotach i w pozo- powodującym powstawanie siły rozporu
6 Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004
TECHNOLOGIE
powodującym powstawanie siły rozporu Po czwarte, wzmocnienia dwukierunkowe eksploatacji obiektu, która wynosi maks.
nasypem (fundamentem), może okazać w przypadku zbrojeń o UTS rzędu 200 kN/m (praktykowane są jedynie w krajach począt-
się, że powierzchnia styku geosyntetyków i większych uzasadnione są jedynie dla dużych kujących w stosowaniu GPwRW) od 5 (dla
zamieni się w płaszczyznę poziomego poS
li- powierzchni nad nienoS
nymi gruntami. Sto- obiektów mniej odpowiedzialnych) do 3%
zgu i taki błąd projektowy będzie powodem suje się wówczas rozdzielnie ułożone pasma (dla obiektów skomplikowanych i o dużej
katastrofy budowlanej. Żelazną zasadą jest geosyntetyków ułożonych prostopadle do odpowiedzialnoS
ci) i 2% (dla przyczółków
współpraca obu płaszczyzn: dolnej i górnej siebie, lecz oddzielone warstwą materiału mi- i podpór mostowych).
geosyntetyku z odpowiednio dobranym neralnego  nie sumując jednak wytrzymałoS
ci Wystarczy spojrzeć na rys. 1 (str. 1), aby
materiałem mineralnym. wzdłużnej jednego materiału z wytrzymałoS
cią stwierdzić, że wydłużenie na tym poziomie
A zatem nie wolno, posługując się zapre- w poprzek materiału drugiego! jedynie dla PVA i włókien aramidowych
zentowanym powyżej przykładem, zastąpić W obiektach liniowych natomiast (nasypy, może być uważane za miarodajne. Dla PET
jednej geotkaniny o wytrzymałoS
ci znamio- wykopy, podbudowy obiektów komunikacyj- i PA zaS
wydłużenia takie występują w pierw-
nowej (UTS) 300 kN/m dwoma, położony- nych) zasadniczymi siłami mającymi wpływ szych sekundach od momentu zabudowy i w
mi na siebie bezpoS
rednio, geotkaninami na zbrojenie geosyntetyczne są te działające żaden sposób nie odnoszą się do rzeczywistej
150 kN/m każda. W takim wypadku musi prostopadle do osi podłużnej obiektu liniowe- wytrzymałoS
ci długotrwałej.
między dwoma warstwami zostać ułożony go. Siły działające równolegle do osi według Błąd 6
materiał mineralny! A zatem błędem jest normatywów wysoko rozwiniętych krajów W na ogół dostępnych projektach nie
bezkrytyczne układanie jednej geotkaniny okreS
lane są w wysokoS
ci 20% (Niemcy), wspomina się w ogóle o momencie inicja-
na drugą i to bez znaczenia, czy obie wzdłuż względnie 25% (USA) wytrzymałoS
ci mate- cji geosyntetyków pracujących w reżimie
osi, naprzemiennie czy przeplatane (identycz- riałów w kierunku głównym (prostopadłym wytrzymałoS
ciowym, to jest o wykonywa-
nie: geowłókniny na geowłókninę etc.). do osi budowli liniowej). niu wstępnego naciągu dla umożliwienia
Notabene, rozpowszechniany jest w kraju Generalnie rzecz biorąc, technologia geosyntetykowi spełnienia swojej funkcji
opracowany krajowy program komputerowy, przeplatania pojawiła się w drugiej połowie zbrojącej już w momencie nanoszenia na
w którym doradza się i zakłada, że jeżeli do lat osiemdziesiątych dla wąskich pasm lub geosyntetyk pierwszych warstw materiału
koniecznej wytrzymałoS
ci na zerwanie szczególnych przypadków (zbrojenia nad za- mineralnego. Błąd ten mS
ci się zbyt dużym
zabraknie kilkudziesięciu/kilkuset kiloniu- padliskami) i została zaniechana z powodów zużyciem materiału mineralnego, inicjacją
tonów, to należy wzmocnić zasadniczy geo- m.in. omówionych powyżej. Stosowanie tego rozsuwania się konstrukcji zazbrojonej
syntetyk przez podłożenie pod niego kilku typu rozwiązań w Polsce w XXI w. oS
miesza w ten sposób i prowadzi do nieefektywnego
lub nawet kilkunastu warstw geowłóknin nas w oczach zagranicznych inżynierów. wykorzystania funkcji zbrojącej zabudowane-
igłowanych, nietkanych!!! Błąd 5 go geosyntetyku.
Błąd 4 Bardzo często w różnych specyfikacjach pro- Błąd 7
W szeregu amatorskich projektów można jektowych, jak i w samych projektach, spotyka Popełniają go bardzo często wykonawcy,
spotkać rozwiązania z przeplatanymi ze sobą się okreS
lenie o dopuszczalnym wydłużeniu dokonując zamian geosiatek na geotkaniny.
geosyntetykami dla uzyskania rzekomo jedna- przy zerwaniu większym niż eą=10, 15 czy Z racji bardzo dużych różnic, chociażby same-
kowej dwukierunkowo wytrzymałoS
ci. też 20%!!! Jest to błąd, chciałoby się wierzyć, go współczynnika  A2 (ponieważ inne są
Po pierwsze, niemożliwe jest wówczas że w ukierunkowaniu znaków, gdyż na całym warunki tarcia, a więc i długoS
ci zakotwień!),
zakładanie skrajów poszczególnych pasów S
wiecie zawęża się granice maksymalnego zamiany takie są niedopuszczalne!!!
na siebie, koniecznych dla uzyskania mono- dopuszczalnego wydłużenia zbrojenia eą do Błąd 8
litycznych zbrojeń. wielkoS
ci poniżej 15%, gdyż materiałów mają- Również popełniany nagminnie przez
Po drugie, przy aktualnie produkowanych cych wyższe wydłużenie nie można zaliczyć wykonawców celowo lub nieS
wiadomie
szerokoS
ciach geosyntetyków rzędu 5,0- do jakoS
ciowych. dokonujących zakupów materiałów z in-
6,0 m i więcej w praktyce jest to właS
ciwie Mowa jest tutaj o materiałach pracują- nych niż wyspecyfikowane w projekcie
niemożliwe do jakoS
ciowego wykonania. cych w reżimie wytrzymałoS
ciowym i nie surowców do ich produkcji. Zamiany te
Po trzecie, przy współczeS
nie dostępnych obejmuje ten warunek geowłóknin, dla wynikają przede wszystkim ze znacznych
wytrzymałoS
ciach geosyntetyków od 10 do których w zakresie wydłużeń stawiane są różnic cenowych pomiędzy: Aramidem
2000 kN/m posługiwanie się tego typu roz- wymagania rzędu 40-80%. Limitującym a PVA; PET wysokomodułowym a PVA;
wiązaniami jest co najmniej S
mieszne, a już parametrem dla stosowania GPwRW jest PET niskomudułowym a PET wysokomo-
w ogóle nieuzasadnione z ekonomicznego wielkoS
ć maksymalnego dopuszczalnego dułowym; PP a PET niskomodułowym.
punktu widzenia. wydłużenia pod koniec projektowanej Konsekwencje takich zamian można sobie
wyobrazić, patrząc chociażby na poszcze-
gólne krzywe przedstawione na rysunku
1 ( str. 84).
Błąd 9
Nomenklaturalny. Typowym błędem
jest nazywanie  materacem dwóch pozio-
mych warstw zbrojeń oddzielonych od sie-
bie warstwą kruszywa mineralnego, a nie
zamkniętych po bokach. Są to po prostu
przekładki geosyntetyczne.  Materac ma
cztery zamknięte z zewnątrz i połączone ze
sobą płaszczyzny: dwie poziome i dwie pio-
nowe! Prawidłową nomenklaturę prezentuje
rysunek 8 (patrz: str. 7).
Błąd 10
Błędem takim jest wbijanie różnego
rodzaju szpilek lub innych wyrobów
metalowych, względnie kołków drew-
nianych, w geosyntetyki w obszarach,
gdzie powinny one swobodnie pracować,
zachowując na całej powierzchni jedna-
Rys. 8. Rodzaje zbrojeń geosyntetycznych: 1  materac, 2  półmaterac, 3  ćwierćmaterac, 4  przekładki (geosyntetyczne), 5  grunt
zbrojony geosyntetykiem, 6  podłoże gruntowe.
kowe parametry.  Szpilkowanie takie
Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004 7
TECHNOLOGIE
Fot. 1 i 2. Najazdy do wiaduktu w ciągu DW-933 w Jastrzębiu-Zdroju. Nasypy budowane na granicy IV i V kategorii aktywnoS
ci górniczej. DługoS
ć nasypów: 750 m, wysokoS
ć: maks. 20 m. Zastosowano
kwalifikowane GPwRW.
doprowadza do spiętrzeń naprężeń i nie 1a. Czasokres zakładanej eksploatacji w pewnych, korzystnych przypadkach
jest w stanie poprawić wielkoS
ci siły tarcia obiektu, na koniec której wyliczona może odpowiadać geotkanina o UTS=200
pomiędzy dwoma warstwami geosyntety- została LTS. kN/m (lub ewentualnie więcej). Tak więc
ków, względnie zakładek (przy koniecz- 2. Zakładany typ geosyntetyku: geosiatka generalnie przyjmuje się, że dla zbroje-
noS
ci przedłużenia pasm). czy geotkanina. nia piasków i relatywnych do nich innych
Obowiązującą na całym S
wiecie zasadą 3. Polimer, z którego powinien wg pro- materiałów mineralnych raczej stosuje się
jest unikanie połączeń, a wykonywanie jektanta być wykonany GPwRW: geotkaniny, a do zbrojenia materiałów
w ramach projektów planów geosynte- aramid, poliwinyloalkohol, poliester ziarnistych  żwirów, kruszyw i tłuczni
tycznego zbrojenia, na podstawie których wysokomodułowy, poliester niskomo-  geosiatki. Stąd projektant, specyfiku-
producenci są w stanie wyprodukować z do- dułowy, poliakryl, polietylen, polipro- jąc w swym projekcie charakterystyki
kładnoS
cią nawet od 5 do 10 cm niezbędne pylen. materiałów mineralnych, musi również
długoS
ci poszczególnych pasm. Systemu 4. Dopuszczalne maksymalne wydłużenie okreS
lić rodzaj geosyntetyku, względnie,
szpilek powinno się używać jedynie w przy- GPwRW w trakcie próby zrywania z szyb- nie definiując rodzaju GPwRW  S
ciS
le
padku prowizorycznego przytwierdzenia koS
cią 20% wydłużenia na minutę. zdefiniować stykające się z GPwRW
wywiniętych końcówek materiału geosyn- 4a. Dopuszczalne maksymalne wydłuże- rodzaje materiałów mineralnych.
tetycznego do dolnej, zasadniczej warstwy nie GPwRW na koniec eksploatacji ad. 5. Z zagadnieniem omówionym powy-
materiału mineralnego (rys. 8, poz. 5)  po- obiektu. żej bezpoS
rednio wiąże się wymóg ujęty
zycjonującego te końcówki aż do momentu 4b. Dopuszczalnemaksymalnewydłużenie w punkcie 5  w przypadku geosiatek
przykrycia warstwy geosyntetyku materia- stanowiące element wydłużenia projektant powinien podać w specyfikacji
łem mineralnym następnej warstwy. Opór z punktu 4a, ale w czasie zabudowy, żądaną wielkoS
ć oczka geosiatki (lub po-
z tytułu zaszpilkowania nie może być jednak na koniec stanu budowlanego. zostawić to dostawcy/producentowi tego
uwzględniany w obliczeniach wielkoS
ci sił 5. W przypadku geosiatek: wielkoS
ć wyrobu). Z zasady przyjmuje się, że dla
tarcia i musi zostać potraktowany jako  nad- oczka wynikająca z granulacji stosowa- materiałów o ziarnistoS
ci do 25 mm wy-
datek montażowy . nych pod i nad GPwRW materiałów starczające jest oczko siatki 15 względnie
mineralnych. 20 mm, dla większych granulacji zasadą
GPWRW A  SPECYFIKACJE PROJEKTOWE jest, że oczko powinno odpowiadać Łą2/3
Z racji powszechnoS
ci realizacji inwestycji W poprzedzającej treS
ci niniejszego opra- S
rednicy normatywnego ziarna stosowane-
i remontów w Polsce w oparciu o wymogi cowania omówione zostały zagadnienia, go kruszywa.
ustawy o zamówieniach publicznych, to o których mowa w punktach 1 i 1a. Pozo- ad. 3. Zawarte w tym punkcie wyszczegól-
jest poprzez ogłaszanie przetargów publicz- staje zatem do omówienia treS
ć pozostałych nienie rodzajów materiałów konstrukcyj-
nych  nieograniczonych lub ograniczonych punktów. nych stosowanych w produkcji GPwRW
 specjalnego znaczenia nabierają tzw. Spe- jest odzwierciedleniem możliwych do
cyfikacje projektowe, stanowiące podstawę uzyskania wielkoS
ci UTS wyrobów
ad. 2. W zasadzie współczeS
nie występujące
do wyceny ofert przez firmy biorące udział z tych surowców ( vide rys. 1, str.1),
obydwa rodzaje GPwRW mają zbliżony
w przetargach. a także możliwego do uzyskania uzysku
zakres wytrzymałoS
ci:
Nieprecyzyjne  Specyfikacje projekto-  geotkaniny od 20 do 1600 kN/m szeroko- wytrzymałoS
ci długoterminowej wyrobu
we są głównym powodem przyjmowania w stosunku do wartoS
ci wyjS
ciowej UTS.
S
ci pasma geosyntetyku;
przez wykonawców innych, gorszych mate-  geosiatki od 10 do 1800 i więcej kN/m
A zatem największe wytrzymałoS
ci
riałów aniżeli materiały przewidywane przez i uzyski (67%) otrzymać możemy, stosu-
szerokoS
ci pasma geosyntetyku.
projektanta w jego obliczeniach i konstruk- Geosiatki są na ogół droższe od geot- jąc aramid; najmniejsze  polipropylen
cjach. Jakie więc dane powinny być zawarte (zaledwie 30,7%). Niestety, powyższy
kanin o tym samym UTS, nie mniej
w rzetelnie opracowanych  Specyfikacjach szereg jest zarazem szeregiem cen jed-
znaczne różnice na korzyS
ć geosiatek
projektowych ? Jak postępować?
są w zakresie współczynników tarcia po- nostkowych wyrobów  najdroższy jest
Droga prawidłowego postępowania projek- między gruntem a GPwRW, a co za tym
aramid, najtańszy polipropylen. Jednak-
tanta, dokonującego obliczeń i precyzujące- idzie  sile sczepnoS
ci GPwRW z gruntem,
że główną cechą doboru tworzywa do
go  Specyfikację projektową dla projektów potrzeb konstrukcji inżynierskiej jest jej
jego wytrzymałoS
ci na wyciąganie (próba
obiektów inżynierskich, w których stosuje charakter, czasokres użytkowania, a także
 pull-out ), a także w zakresie wielkoS
ci
GPwRW, jest następująca. wielkoS
ć niezbędnych do przeniesienia sił
współczynnika materiałowego  A2 (dużo
 Specyfikacja projektowa musi zawierać (naprężeń). Nikt rozsądny nie zastosuje
mniejszy dla siatek, większy dla tkanin)
następujące dane:
oraz  A3 (dużo większe zakłady na złą- w konstrukcji wysokiej pionowej S
ciany
1. Siła obliczeniowa, jaką musi geosyn- czach dla tkanin jak dla siatek). W celach
oporowej geosiatek z PP, pamiętając, że
tetyk przenieS
ć, równa niezbędnej może się ona wydłużyć ( popłynąć ) aż
popularyzatorskich, nie inżynierskich
wytrzymałoS
ci długoterminowej
i naukowych, różnice te można zobra- o 40%!
(LTS) geosyntetyku. ad. 4. Generalnie dane co do wielkoS
ci do-
zować tak: geosiatce o UTS=100 kN/m
8 Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004
TECHNOLOGIE
puszczalnych, znormalizowanych wydłużeń obiektów z GPwRW
zawarte zostały w tablicy 1 (str. 11).
Wynika z niej, że kraje wysoko rozwinięte stosują bardzo bezpieczne
konstrukcje, w kontekS
cie czego krajowe specyfikacje, nielimitujące
granicznych dopuszczalnych wydłużeń, grożą awariami i katastrofami.
Nie trzeba dodawać, że brak jest w dokumentacjach normowych w na-
szym kraju nie tylko zasad obliczania konstrukcji z gruntów zbrojonych,
ale i limitowania dopuszczalnych wydłużeń zbrojeń z GPwRW.
W tej sytuacji, skoro dopuszczono przez GDDKiA [10] do sto-
sowania w Polsce normy brytyjskie i niemieckie z tego zakresu,
rozsądnym jest przyjęcie przez projektanta np. limitów brytyj-
skich (vide tablica 1), jako że każdy projektant powinien pamiętać
 ile czasu trwa 120 lat! i co może czekać zaprojektowaną niewłaS
ciwie
konstrukcję w tym okresie.
Reasumując
Przedstawiając powyższe przykłady i obliczenia, autor pragnie
Fot. 3. DK-78. Najazdy do mostu nad rzeką Odrą w miejscowoS
ci Olza. Łączna długoS
ć nasypów:
uzmysłowić decydentom: projektantom, inwestorom, inżynierom kon- 1440 m, wysokoS
ć: maks. 16,5 m. Zastosowano kwalifikowane GPwRW.
traktów, inspektorom nadzoru, kierownikom budów i wreszcie - doko-
nującym zakupów GEOSYNTETYKÓW ZAOPATRZENIOWCOM
WYKONAWCÓW, że od ich rzetelnoS
ci i wiedzy z zakresu powyżej
przedstawionych zagadnień w znaczący sposób zależeć będzie, czy
budowane w Polsce obiekty, w których coraz szerzej będą stosowane
GEOSYNTETYKI, będą podobne do ZACHODNIOEUROPEJ-
SKICH i R
WIATOWYCH czy też będą wiecznie takie same, byle
jakie, złe i pochłaniające wszystkie dostępne w danej chwili pieniądze
na nie przynoszące długotrwałej poprawy ich stanu i nie kończące się
REMONTY.
Powracając na  podwórko geosyntetyczne, należy podkreS
lić, że
każdy z producentów (dostawców) geosyntetyków oferujący inwe-
storowi (wykonawcy) swoje materiały jest jednoczeS
nie zobowiązany
udowodnić projektantowi, iż oferowane przez niego produkty spełniają
wymogi specyfikacji.
Niestety, w skali kraju mamy do czynienia z sytuacjami, gdzie jak
gdyby preferowane są niskojakoS
ciowe, NIEKWALIFIKOWANE
Fot. 4. Przełożenie południowej jezdni ul. Chorzowskiej w ciągu DK-79 w Katowicach pod estakadę
produkty, co do których producent nie jest w stanie podać wielu
DTR
. Zastosowano kwalifikowane GPwRW.
innych, poza gramaturą (a w przypadku geosiatek  rozmiarów oczka)
i ewentualnie wielkoS
cią UTS, danych charakterystycznych i parame-
trów występujących w obliczeniach. Za to są one (co jest oczywiste)
TAŃSZE od KWALIFIKOWANYCH!!!
Biorąc wszakże pod uwagę szybkoS
ć, z jaką pojawiają się np. na
nawierzchniach budowanych odcinków dróg deformacje pochodzące
od niewłaS
ciwie wzmocnionego podłoża, autor na miejscu projektan-
ta nie miałby najmniejszych nawet skrupułów, by stosować wyso-
kojakoS
ciowe i sprawdzone praktycznie, a jednoczeS
nie posiadające
kompletne wyniki badań z uznanych w skali międzynarodowej labo-
ratoriów geosyntetycznych wyroby: geosiatki, względnie geotkaniny
 we wszystkich tych przypadkach, kiedy ich zastosowanie do chociażby
samych tylko wzmocnień podnasypowych czy też nadpalowych zapewni-
łoby likwidację powszechnie występujących deformacji nawierzchni, de-
formacji pochodzących od rozpełzywania się konstrukcji drogowych.
Autor w tym miejscu deklaruje wobec P.T. projektantów i inwe-
storów gotowoS
ć zarówno konsultacji bieżących, jak i wykonywania
Fot. 5. Skrzyżowanie DK-8 z drogą powiatową Grodzisk Mazowiecki  Żabia Wola. Zastosowano
pewnej liczby obliczeń inżynierskich, bazujących nie na historycznych,
kwalifikowane GPwRW.
sprzed ćwierćwiecza, lecz na WSPÓŁCZESNYCH ZASADACH ICH
WYKONYWANIA. Jedynym warunkiem, spełnienie którego oczekiwa-
SUPLEMENT
ne będzie ze strony projektanta, to dostarczenie WIARYGODNYCH
Przedstawione w niniejszym opracowaniu, jego zasadniczej zawarto-
danych wyjS
ciowych do obliczeń: o podłożu, konstrukcji obiektu, cha-
S
ci, zasady postępowania z GPwRW nie wyczerpują oczywiS
cie pełnego
rakterystyce konkretnych PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH
zakresu wiedzy, jaką powinien posiadać projektant pragnący się nimi
podłoża gruntowego i przewidywanych do użycia materiałów mineralnych
posługiwać w swoich obliczeniach i rozwiązaniach projektowych. Stąd
oraz, w przypadku zainteresowania projektanta jakimS
konkretnym, pracu-
autor uznał za konieczne przedstawienie w formie suplementu pewnych
jącym w reżimie wytrzymałoS
ciowym GEOSYNTETYKIEM, dostarcze-
dodatkowych, a mających wpływ na przygotowanie P.T. projektantów do
nie x
ródłowych i wiarygodnych danych co do wartoS
ci współczynników
szerokiego wdrożenia techniki geosyntetycznej, wiadomoS
ci.
materiałowych dla tego danego, konkretnego wyrobu.
Konstrukcje drewniane znane są od tysiącleci. Podobnie kon-
Autor i jego zespół nie podejmują się natomiast wykonywać obliczeń
strukcje z kamienia budowlanego oraz budowle ziemne wykorzy-
dla materiałów niewiarygodnych, będących jedynie PRODUKTAMI
stujące zbrojenia drewniane i kamienne. Istnieją od dziesięcioleci
PRZEMYSŁU LEKKIEGO (WŁÓKIENNICZEGO), przy produkcji
na wyższych uczelniach katedry konstrukcji: stalowych, betonowych,
których zwraca się uwagę na parametry tkackie a nie geotechniczne.
żelbetowych; katedry mechaniki gruntu i katedry geotechniki. Nie ma
Dotychczasowa praktyka w sposób wystarczający i niekiedy nawet pora-
jak dotąd katedr konstrukcji z gruntów zbrojonych  po prostu ta częS
ć
żający wykazała bowiem, iż lepiej nic nie stosować, niż wykorzystywać
techniki  wykorzystanie własnoS
ci GPwRW  jest dziedziną zbyt młodą,
materiały niewłaS
ciwe lub x
le dobrane.
aby już stosowne katedry powstały. Z racji krótkiego okresu istnienia
Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004 9
TECHNOLOGIE
trwającego nie dłużej niż 30 lat  w ramach jej młodoS
ci, tak samych jakiekolwiek policzalne parametry. Była co prawda próba udowod-
aplikacji GEOSYNTETYKÓW, jak i ogólnie rzecz biorąc grupy ma- nienia przewagi tych siatek nad siatkami elastycznymi z węzłami
teriałowej i GPwRW  wygenerowano oprócz wiedzy S
cisłej, z roku nieprzesuwnymi wykonanymi w procesach tkackich, ale posłużono
na rok coraz bardziej precyzyjnej, również szereg mitów i szamaństw. się w tym celu próbą i normą dotyczącą tzw. lejnoS
ci tkanin stosowa-
Spróbujmy zidentyfikować niektóre z nich. nych na ubiory, zwłaszcza kobiece, tj. sposobu układania się na ciele
Mit  sztywnego węzła  element bardzo często podkreS
lany kobiety tkanin przerzuconych przez bark (ramię). Nie jest mitem
przez niektórych producentów wyrobów z PEHD i PP, dodajmy powiedzenie, że życie na S
wiecie ludzkoS
ć zawdzięcza kobietom,
jeszcze  wyrobów wykonanych nie z włókien z tych tworzyw, ale zbyt daleką analogią jest rzekoma przewaga  sztywnego węzła
lecz z materiałów litych, jednorodnych, uzyskiwanych w procesach nad nieprzesuwnym.
przetwórstwa tworzyw sztucznych poprzez ich stapianie w procesie W procesach aplikacyjnych natomiast odwrotnie  mamy bardzo
wytłaczania, a następnie formowania na gorąco, względnie kalandro- często do czynienia ze zjawiskiem łatwej destrukcji tak samych wę-
wanie i/lub wycinanie. złów geosiatek z litych tworzyw, jak i z pękaniem łączących te węzły
Jak dotąd nikomu nie udało się w sposób dowodny czy też ob- beleczek tworzywowych.
liczeniowy dowieS
ć, że ów sławny  sztywny węzeł odgrywa jaką- Oprócz tego sam proces mechanicznego zagęszczania warstwy
kolwiek rolę w obliczeniach inżynierskich i że można mu przypisać ziarnistych materiałów mineralnych nanoszonych na tego typu
geosiatki powoduje bardzo poważne uszkodzenia ich elementów
konstrukcyjnych  z czym autor wielokrotnie miał do czynienia na
obiektach, na których po zastosowaniu tego typu siatek nie otrzymy-
wano oczekiwanych modułów noS
noS
ci. Dodatkowo jeszcze należy
podać, że w przeprowadzanych porównawczych badaniach siatek
ze sztywnymi węzłami z siatkami o węzłach plecionych, niesztyw-
nych  wykonanymi ze splotów włókien PP czy też PE, zarówno
w próbach wyciągania spomiędzy warstw gruntu (metoda  pull-out
 vide tablica 2), jak i wzmacniania geosiatkami słabonoS
nych podłoży
 każdorazowo siatki elastyczne dawały lepsze wyniki aniżeli sztywne
siatki z litych tworzyw.
Przy okazji tej publikacji w tablicy 2 zamieszcza się dane uzyskane
z badań zagranicznego, niezależnego, akredytowanego przez Unię
Europejską laboratorium badawczego geosyntetyków dla dwóch
różnych konstrukcji geosiatek wykonanych z PP:
 geosiatki ze sztywnymi węzłami i o zawartoS
ci sadzy 2% oraz
 geosiatki płaskiej tkanej z węzłami nieprzesuwnymi i o zawartoS
ci
sadzy w oblewie PCV na poziomie 5%.
Fot. 6. Skrzyżowanie DK-1 z ul. Sikorskiego w Tychach. Jezdnie o długoS
ci po około 100 m każda
zostały zawieszone nad upłynnionymi iłami. Zastosowano kwalifikowane GPwRW.
Próba  pull-out , zwana potocznie  próbą prawdy , wykazała
przewagę sczepnoS
ci siatek tkanych (tab. 2, rubryka 3) nad siatkami
ze  sztywnym węzłem (tab. 2, rubryka 2), tak przy małym, jak i dużym
obciążeniu naporem gruntu zbrojonego tymi geosiatkami. Wynika
z tego również, że jeżeli  sztywne węzły mają na coS
wpływ, to jest
to wpływ ujemny na współpracę takiej siatki z materiałem mineralnym
gruntu zbrojonego.
Mit  2% sadzy w geosiatce  konia z rzędem temu, kto w spo-
sób inżynierski udowodni, że dwuprocentowa zawartoS
ć sadzy w geo-
siatce wpływa w jakikolwiek sposób na parametry wytrzymałoS
ciowe
geosiatki zabudowanej w gruncie! Mamy tu do czynienia z kolejnym,
niepoważnym i nieinżynierskim mitem. Producenci siatek elastycz-
nych, wykonanych z PP, PE, PES, PVA i aramidu, stosują bowiem do
5% sadzy w warstwie ochronnej splotów włókien używanych do pro-
dukcji tych siatek, która ma na celu tak zabezpieczenie ich (geosiatek)
przed oddziaływaniem promieniowania UV, jak też i zabezpieczenie,
a co najmniej zmniejszenie możliwoS
ci pęknięć i przecięć włókien,
splotów siatki podczas zabudowy pomiędzy warstwami mineralnymi
Fot. 7. Rehabilitacja i wzmocnienie nawierzchni w ciągu DK-81. Zastosowano kwalifikowaną siatkę
w czasie wznoszenia i zagęszczania warstw obiektów budowanych
z PES na  podszewce z PP, nasączoną w procesie produkcji bitumem. Inwestycję zrealizowano do-
tychczas na odcinku od Mikołowa do Żor i od Żor do Zbytkowa.
z gruntów zbrojonych.
Fot. 8 i 9. Ulica Gliwicka w Katowicach. Zdjęcie pierwsze przedstawia odcinek wykonany na kwalifikowanych GPwRW. Drugie zdjęcie przedstawia natomiast inny odcinek tej samej ulicy wykonany rok póx
niej
 zamieniono na nim materiały kwalifikowane na niekwalifikowane. Różnice i skutki zamiany widoczne na zdjęciach powyżej (fotografie wykonano 18.03.2004 r.).
10 Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004
TECHNOLOGIE
piecznym. Niestety, w praktyce krajowej na poziomie UTS=150, 300, względnie 450
liczba specjalistów tej klasy jest znaczna! kN/m; 20-metrowej wysokoS
ci nasyp w Ja-
strzębiu, projektowany na obecnoS
ć czwartej
SZAMAŃSTWO kategorii szkód górniczych, jest zazbrojony
Niewątpliwie szamaństwem jest (w przekroju) zbrojeniami na poziomie (łącz-
przyjęcie jako modelu zbrojeń geosynte- nie) UTS od 3600 do 4500 kN/m  zaS
pod
tycznych zasad i danych z edytowanego 12-metrowymi nasypami autostrady A4, prze-
przez jednego z pierwszych na S
wiecie biegającymi nad nasypami niekontrolowany-
producentów geosiatek (chodzi o datę mi o miąższoS
ci do dziewięciu metrów, na
uruchomienia produkcji, a nie o miejsce obszarach drugiej względnie trzeciej katego-
w rankingu jakoS
ciowym) prospektu rii szkód górniczych, mamy zbrojenie  20 ,
zatytułowanego  Baustrassen (tj. drogi  20+30 lub  20+40 !!! Zbocza zaS
nasypów
budowlane, tymczasowe, montażowe) na pro- tej autostrady na pewnym odcinku, przez któ-
jektowanie i budowę obiektów o wieloletniej re przebiegają tzw. uskoki górnicze (czyżby
żywotnoS
ci. Nie chce się wierzyć, że wynikło po doS
wiadczeniach wykonawcy z budowy
to ze złego przetłumaczenia tytułu prospektu w Jastrzębiu?), są zbrojone wieloma warstwa-
(w miejsce prawidłowego  drogi budowlane mi geotkanin o UTS=200 kN/m!!! A pod na-
 przetłumaczenie jako  budowa dróg ), ale sypem  40 albo  20+30 kN/m! Czy to nie
jest faktem, że mamy w kraju do czynienia jest szamaństwo? Cudowne zbrojenia podna-
z całym szeregiem zbrojeń podłoży typu sypowe  i na autostradzie A4, i na Drogowej
Fot. 10. Odwodnienie (drenaż  francuski ) w pasie rozdziału w ciągu
 20 ,  30 ,  40 lub  20+30 ,  20+40 Trasie R
rednicowej, i na najazdach na liczne
drogi ekspresowej S-1. Zastosowano kwalifikowane geowłókniny.
czy też  30+40 (oczywiS
cie chodzi tu wiadukty i mosty w kraju. I na zbrojeniach
Ta warstwa ochronna jest na ogół wyko- o UTS wyrażone w kN/m szerokoS
ci pasma nadpalowych!
nywana ze splastyfikowanego PVC (PCW
zbrojących siatek). Jak to okreS
lił jeden ze Autor spotkał co prawda i taki przypa-
 polichlorku winylu), o odpowiednio do
S
wiatłych krajowych naukowców, geotechni- dek. Z obliczeń wynikało zbrojenie o do-
celu jej wykonywania dobranym składzie
ków:  Panie inżynierze, po co panu geosiatki puszczalnym całkowitym wydłużeniu przy
plastyfikatorów i substancji o działaniu anty- o UTS od 9 do aż 1800 kN m, kiedy <UV. Jedną z nich jest właS
nie odpowiedniego
nialne>> siatki  o sztywnych węzłach  typu znanych geologo-geotechników (teore-
typu sadza węglowa. <<
20>>, <<30>> i <<40>>  załatwiają w Polsce tyk) pod wpływem dostawcy materiału
Prawdą natomiast jest, że przeprowadzone
wszystkie problemy? . No właS
nie  po co? o wydłużeniu przy zerwaniu 12 czy 15%
w ostatnich dosłownie latach w USA bada- Ano okazuje się, że wiedza inżynierska i UTS=65 kN/m zaproponował, aby dla
nia wykazują, że warstwa z plastyfikowane- i wiedza szamańska to są dwie zupełnie zbrojenia skarp o wysokoS
ci 54 metrów
go PVC o wiele lepiej zabezpiecza sploty
różne rzeczy! Nie chcę tu absolutnie niko- (!) w poszczególnych warstwach ułożyć
włókien przed uszkodzeniami podczas za- go obrazić, ale jak wytłumaczyć fakt, że na obok siebie  jedno pasmo tej pierwszej
budowy aniżeli oblew siatek przy pomocy
terenie byłej aktywnoS
ci górniczej Niemcy geosiatki, jedno drugiej i tak na przemian
mieszanek akrylowych  stąd też znaczna
zbroją podłoże pod autostradę na poziomie co najmniej 45 warstw na wysokoS
ć i na
różnica jest w wartoS
ciach współczynników
3200-3600 kN/m; w Krakowie, na terenie długoS
ci każdej z warstw wynoszącej kil-
 A2 dla identycznych materiałowo i pro- słabonoS
nym, lecz bez górniczych szkód, kaset metrów.
dukcyjnie siatek, lecz o różnym materiale
autor krakowski zastosował (z ewidentnie Autor nie wie, czy proponent zdał sobie
oblewu (oczywiS
cie współczynnik mate- poważnym niedomiarem wynikającym z po- sprawę z tego, że całoS
ć obciążenia musiały-
riałowy  A2 dla siatek z oblewem z PCV
pełnienia błędu z przypadku  I ) zbrojenia by przyjąć siatki 6%, a nie te drugie! Czy to
jest o wiele liczbowo mniejszy od  A2 dla
oblewu z akrylu).
Mit  gramatury  jeżeli ktoS
w projek-
cie, przy wymiarowaniu GPwRW, nie podaje
nazwy materiału konstrukcyjnego polimeru,
lecz umieszcza gramaturę (!) geotkanin lub
geosiatki, to oznacza to jedno  mamy do
czynienia z mitomanem, dla którego tożsame
jest kilo pierza i kilo ołowiu! Jeżeli jeszcze
dodatkowo pomija dane o dopuszczalnych
wydłużeniach podczas zabudowy i w okresie
przewidywanej eksploatacji (a także nie po-
daje długoS
ci tego okresu: 20, 25, 40, 60, 80,
100 czy 120 lat) oraz wymaganej wytrzymało-
S
ci GPwRW na koniec okresu eksploatacji,
Fot. 11. Drogowa Trasa R
rednicowa, ul. StęS
lickiego w Katowicach. Na tym obiekcie zamieniono kwalifikowane GPwRW na niekwalifikowa-
to oznacza, że mamy do czynienia z wyższą
ne. Zamiast zaprojektowanych materiałów (wykonanych z PVA, o wytrzymałoS
ci Fk=250 kN/m, eą=<6%) zastosowano geosiatki wykonane
klasą mitomaństwa  z mitomanem niebez- z PES o Fk=80 kN/m i eą na poziomie 13%ą2,5%! Zagadką jest, po jakim czasie wystąpią pierwsze objawy  płynięcia zbrojenia?
Dopuszczalny przyrost
Kraj Norma, standard, x
ródło Rodzaj konstrukcji
wydłużenia
po zakończeniu budowy*
BNSR; geotekstylia i produkty pokrewne; proste 1,0%
projekt XP G 38064; normalne 1,0%
Francja
pozycja 03/2000 złożone 0,5%
BS 8006: 1995; standardy zastosowań
przyczółki mostowe 0,5%
dla zbrojonych gruntów
S
ciany oporowe 1,0%
Wielka Brytania
naturalnych i sztucznych
standardy wymiarowe dla obiektów
obiekty ziemne 1,75% w 500 h
Japonia
kolejowych; obiekty ziemne; 1992
*odniesiony do końca okresu eksploatacji.
Tablica 1. Dopuszczalne wydłużenie zbrojeń geosyntetycznych w trakcie wieloletniej eksploatacji obiektów z GPwRW.
Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004 11
TECHNOLOGIE
ludowe powiedzenie, że  na wszystko jest
Przykładowa prawidłowa  Specyfikacja projektowa GPwRW
rada, tylko na ludzką głupotę jej nie ma !!!
Lp. Charakterystyka
Jednostka Parametr
 SPECYFIKACJE PROJEKTOWE
1 Siła obliczeniowa Fd
kN/m np. 82,5 1)
Dla uniemożliwienia na przyszłoS
ć zarów-
2 Czasokres eksploatacji obiektu
rok 120
no popełnienia przez projektantów błędów,
3 Polimer
 PVA
jak i opierania rozwiązań projektowych na
Dopuszczalne maksymalne wydłużenie w trakcie próby
różnego typu mitach i szamaństwach pu-
4 < 6%
%
zrywania z szybkoS
cią 20% wydłużenia na minutę
blikujemy obok tekst prawidłowej  Spe-
Dopuszczalne maksymalne wydłużenie zbrojenia na koniec
cyfikacji projektowej dla Geosyntetyków
5 3%
%
okresu eksploatacji obiektu
Pracujących w Reżimie WytrzymałoS
cio-
Dopuszczalne maksymalne wydłużenie z tytułu pełzania
wym.
6 geosyntetyku od momentu zabudowy do końca eksploata- % 1%
cji obiektu
Autor należy do IGS  International
7 Typ geosyntetyku: geosiatka czy geotkanina Geosynthetics Society
 geosiatka
W przypadku geosiatek:
8 30x30
mm
Literatura
wielkoS
ć oczka
[1] Sobolewski J.: Zasady wymiarowania i konstrukcji
ze zbrojeniem geosyntetycznym, Sympozjum spe-
1)
Producent i/lub dostawca, który oferuje wyroby kwalifikowane*) lub niekwalifikowane**) musi
cjalistyczne projektantów i konstruktorów,
udowodnić, że wytrzymałoS
ć obliczeniowa (długoterminowa) oferowanego wyrobu ustalona na Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa,
marzec 2001.
podstawie współczynników materiałowych:  A1 ,  A2 ,  A3 ,  A4 i  A5 jest od wartoS
ci Fd
[2] Lothspeich S.E., Thornton J.S.: Comparison
podanej w tabeli.
of different Long Term Reduction Factors for
Geosynthetic Reinforcing Materials, Second Euro-
*)
Przez wyrób kwalifikowany rozumiany jest produkt geosyntetyczny, dla którego jego producent/
pean Geosynthetics Conference EURO GEO
dostawca przedstawi projektantowi dowody udokumentowane wynikami badań niezależnych jed-
2000, Bologna 2000.
nostek badawczych na wielkoS
ci współczynników materiałowych:  A1 ;  A2 ;  A3 ;  A4 i  A5
[3] EBGEO  Empfehlungen f�r Bewehrungen
aus Geokunstoffen, DGGT, 1997.
dla przewidzianych w opracowaniu projektowym warunków zabudowy danego wyrobu.
**)
[4] DIN 4084.
Przez wyrób niekwalifikowany rozumiany jest produkt o nieudokumentowanych współczynnikach
[5] Das Geotextilhandbuch SVG, 2 Edition
materiałowych:  A1 ;  A2 ;  A3 ;  A4 i  A5 . W takim przypadku zaleca się, zgodnie z EBGEO
2000.
1997, stosować następujące wartoS
ci współczynników materiałowych:
[6] Das Geotextilhandbuch SVG, 1 Auflage 1988,
 A1  dla następujących polimerów  polipropylen i polietylen wysokiej gęstoS
ci:  A1 = 5,0;
Edition 1988.
poliamid i poliester:  A1 = 2,5;
[7] Merkblatt f�r die Anwendung von Geotextilien und
 A2  piaski i pospółki:  A2 = 1,5; żwiry i otoczaki:  A2 = 2,0. W przypadku zastosowania kruszy- Geogittern im Erdbau des Strassenbaus, FGSV,
1994.
wa łamanego zaleca się każdorazowo kontrolę przyjętej w obliczeniach statycznych wartoS
ci
[8] BS 8006:1995, Code of practice for streng-
 A2 (na próbkach pobranych po wbudowaniu).
thened/reinforced soils and other fills, BSI,
 A4  współczynnik materiałowy, uwzględniający wpływ S
rodowiska gruntowego (chemia+biologia).
1995,
W tym przypadku można wyjS
ć z następujących założeń: w S
rodowisku gruntowym
[9] EN DIN 1054:2000-12 (projekt).
o 4kohol, aramid wykazują wystarczającą odpornoS
ć chemiczną i odpornoS
ć na mikrobiologicz- downictwie drogowym, GDDP, IBDiM, Warsza-
wa 2002.
ne oddziaływania i grzyby, tak że można stosować wielkoS
ci  A4 = 1,0. W S
rodowiskach
[11] Polskie Normy: PN-EN: 918:1999, 963:1999,
silnie alkalicznych i silnie kwaS
nych, a więc poza wymienionym zakresem pH, należy
964-1:1999, 965:1999, 1897:2002 (U), 12224:
stosować PVA.
2002, 12225:2002, 12226:2002, 12447:2003,
 A5 i  A6 ustala się, w wypadku koniecznoS
ci ich uwzględnienia, na drodze indywidualnych badań.
13249:2002, 13250:2002, 13251:2002, 13252:
2002, 13253:2002, 13254:2002, 13255:2002,
13256:2002, 13257:2002, 13265:2002, 13562:
szamaństwo, czy po prostu brak elementar- odkształcenia, zmiany pochyleń itp.  skutki
2002, 13719:2003 (U), 14030:2002 (U);
nej wiedzy inżynierskiej? najdziwniejszej działalnoS
ci& oszczędzania,
PN-EN ISO: 9863-2:1999, 10320:2002, 11058:
Bez dodatkowego komentarza po- dokonanego chyba tylko po to, żeby mieć
2002, 12236:1998, 12956:2002, 12958:2002,
13426-1:2003 (U), 13427:2000, 13431:2002,
daje się fakt, że na szeregu obiektów po krótkim czasie co naprawiać! Jest wprost
13437:2000;
i kontraktów, takich jak np. Drogowa zadziwiające, ile energii idzie na pogorszenie
PN-ISO: 9862:1994, 9863:1994, 9864:1994,
Trasa R
rednicowa w Katowicach, węzeł jakoS
ci projektów!
10318:1993, 10319:1996/Ap1:1998, 10321:
Radzikowskiego w Krakowie, dokonano Jeszcze ciekawszym przykładem jest
1996/Ap1:1998.
zmian zbrojenia w stosunku do projektów obiekt we wschodniej Polsce, dla którego [12] EBGEO  Empfehlungen f�r Bewehrungen aus
Geokunstoffen, DGGT, 1994.
(przeważnie z dodatkowym obniżeniem projektant napisał w projekcie  wytrzyma-
[13] Koerner R.: Designing with Geosynthetics, Fourth
wartoS
ci UTS) poprzez zamianę GPwRW łoS
ć długoterminowa 20,5 kN/m . Autor
Edition, Prentice Hall, Upper Saddle River,
o wysokiej chemoodpornoS
ci i niewielkim specyfikacji napisał w niej:  wytrzymałoS
ć
New Jersey 1997.
wydłużeniu przy zerwaniu (PVA; eą<6%) na 20 kN/m . Wykonawca kupił kilkaset tysię- [14] Dokumentacja pracy badawczo usługowej:
Praca zbiorowa pod kierunkiem prof. dr. hab. inż.
geosiatki o ograniczonej (4J. Kwiatka: Badanie podatnoS
ci obiektów inwestycji
odpornoS
ci, wykonane z niskomodułowego jest, ile pieniędzy kosztować będzie w ciągu
 Modernizacja ul. Pszczyńskiej  budowa wiaduk-
PES; o eą=13 +/- 2,5%!!! Zagadką jest tylko najbliższych 120 lat remont konstrukcji na
tu nad torami JSK wraz z drogami najazdowymi
czasokres, w którym wystąpią deniwelacje, tak zazbrojonym odcinku. Potwierdza się
w ciągu DW 933 w Jastrzębiu-Zdroju na aktualnie
ujawniające się i prognozowane wpływy eksploatacji
Siła wyrywania dla
górniczej na powierzchnię w związku z eksploatacją
Badanie geosiatki geosiatki
Przewaga
S
cian F-15, F-17, F-19 i F-21, prowadzoną przez
KWK  Zofiówka oraz KWK  Pniówek . CzęS
ć
pod obciążeniem polipropylenowej polipropylenowej
parametrów
A. Ocena statecznoS
ci skarp nasypów najazdowych
(wielkoS
ć warstwy wycinanej typu tkanej typu
wyrobu
wiaduktu wzmocnionych geosiatkami w oparciu
gruntu) Tensar SS 30 Fornit 30/30
z kolumny 3
o badania laboratoryjne z symulacją wpływów
[kPa] [kN/m] [kN/m] górniczych oraz analizę zaistniałych i prognozo-
[%]
wanych wpływów górniczych, Główny Instytut
1 2 3
4
Górnictwa, Zakład Ochrony Powierzchni
10 26,0 34,5
o 32,69
i Obiektów Budowlanych, Katowice 2003.
25 33,2 36,3
o 9,34 [15] Pozostałe pozycje vide Internet:
http://www.inora.com.pl/artykuly/index.html
50 24,1 32,4
o 34,44
Tablica 2. Wyniki badań na wyrywanie ( pull-out )  badanie wykonane przez CER; Rouen  Francja.
12 Reprint z:  Magazyn Autostrady nr 5/2004 i nr 6/2004