Roboty ziemne wykonywane pod wodą

Nasypy pod wodą wykonywane metodą czołową.

Warstwa od dna do 0.5-1.00m powyżej zwierciadła wody.

Max. wys nasypów 2m - grunty spoiste

5m - grunty sypkie

Nasypy nie powinny mieć nachylenia >1:1.5.

Zaleca się grunty o U>15.

Metoda czołowa

Metoda hydromechanizacji

Zastosowanie - wielkowymiarowe budowle hydrotechniczne, wykopy odkrywkowe kruszyw.

Grunt urabiany jest za pomocą hydromiotaczy
i hydr omłotów, a urobek usuwany hydraulicznie w postaci mieszaniny wodno gruntowej rurociągami lub korytami otwartymi. Nasypy formowane metodą namywania.

Budowa nasypów na podłożach słabonośnych

Mineralne grunty spoiste w stanach plastycznych, grunty organiczne w stanach plastycznych i miękkoplastycznych.

Wykonastwo

Usunięcie podłoża słabonośnego metodami tradycyjnymi. Mieszanie gruntów dobrych ładunkami wybuchowymi.

Grunt zbrojony

Metoda polega na naprzemiennym układaniu warstw zagęszczonego gruntu i wkładek przenoszących rozciąganie (zbrojenie np. taśmy metalowe, siatki i ruszty z tworzywa sztucznego, geosiatki i geowłókniny).

Ściana oporowa

Ściana osłonowa

Zasadnicze siły to parcie gruntu i siły w zbrojeniu przeciwdziałające przesunięciu i wywróceniu ścianki.

Zastosowania: nasypy drogowe, ściany oporowe, przyczółki mostowe, ekrany d dźwiękowe.

Materiały stosowane w konstrukcjach zbrojonych

Grunt-niespoisty spełniający wymagania wielkości tarcia względem zbrojenia. Żwiry i piaski rzeczne o zróżnicowanym uziarnieniu, powyżej 50% frakcji 0.08-0.15,

Zbrojenie-geosiatki z tworzyw sztucznych, geowłókniny i geotkaniny polietylenowe, polipropylenowe i ar amidowe. Geotekstylia powinny być tkane, rzadko igłowane na podkładzie z tkaniny. NIE STOSUJE się włóknin igłowanych oraz materiałów z włókien naturalnych. Minimalna masa powierzchniowa >200g/m². Podstawowym kryterium doboru jest wytrzymałość na zerwanie (malejąca z czasem) oraz wydłużenie przy zerwaniu.

Projektowanie

a)poślizg klina bryły odłamu. Ścięcie gruntu i zerwanie zbrojenia. Powód: zbyt duże obciążenia, zbyt duży rozstaw zbrojenia.

b)poślizg zbrojenia i jego wyrwanie z konstrukcji. Powód:zbyt krótkie zbrojenie lub za małe
.

c)wyparcie gruntu spod konstrukcji

d)utrata stateczności globalnej

Charakterystyka podłoży słabonośnych

Podłoża pod konstrukcje komunikacyjne

-grunty nie spełniające wymogów dotyczących uziarnienia (U,c_c,pkt. Piaskowy)

-parametry zagęszczalności, stosunek E₁/E₂

-wartość modułu E₂=100-110MPa

-wysadzinowość i wskaźnik nośności CBR<10%

Podłoże budowli ziemnych

-niska wytrz. na ścinanie bez odpływu τ_f<50kPa

CBR<3%

-grunty silnie ściśliwe M₀<5MPa dla obc. 0-250kPa

-wodoprzepuszczalność k<10^-5 m/s

-wysokie nasycenie wodą s_r>0.9

-wysoka zawartość części organicznych

Rodzaje gruntów słabonośnych

Grunty organiczne
próchnicze (IOM<5%), mineralno organiczne (IOM 5-20%), namuły piaszczyste (Nmp), namuły gliniaste(Nmg), torfy (IOM>30%),
-gytie(Gy)>5%CaCo₃

-mineralne IOM 5-20%, CaCo₃ 12-80%

-organiczne IOM>30%, CaCo₃<80%

-kreda jeziorna CaCo₃>80%

Grunty antropogeniczne

Powstałe w wyniku działania gospodarki człowieka, występują w postaci zwałów lub osadów(grunty namywane).

-powstałe w wyniku niszczenia pierwotnej skały, jej przemieszczenie i ponowne zdeponowanie bez istotnej zmiany składu np. zwałowiska kopalń odkrywkowych, odpady górnicze

-odpady stałe z produkcji przemysłowej np.żużle hutnicze, przepalone łupki, popioły

-odpady bytowe, rolnicze, budowlane pochodzące ze składowisk komunalnych, osady z oczyszczalni lub hodowlane

Metody budowania nasypów na podłożu słabym

konsolidacja słabego podłoża , ulepszenie podłoża

Dostosowanie obc. nasypów do nośności podłoża

Stosowanie łagodnych nachyleń skarp1:5-10, stosowanie ław dociążających

Budowanie nasypów z materiałów lekkich:

-nasypy z gruntów organicznych(drogi tymczasowe, groble i wały do 3m wys. Grunty naturalne, mieszanki torfowo piaskowe. Kontrola zagęszczenia: NNS w ilości min. 1/50m zagęszczonej warstwy, min 5 próbek, możliwość stosowania sondy krzyżakowej lub ścianki obrotowej.

-mat. organiczne (wióry drewniane, kora drzew, bloczki suszonego torfu). Mat. Sztuczne(keramzyt, żużle, bloki styropianu). Tymczasowe nasypy komunikacyjne nie obciążone wodą

Wymiana gruntu słabego

-pełna wymiana - sposób prowadzenia robót zależy od zwg

Wypieranie gruntu słabego nasypem

Wybieranie metodą wybuchową

-wybuchowo nasypowy po dopaleniu ładunków powstają kratery a pozostały w ich sąsiedztwie grunt jest rozluźniony. Na takie podłoże sypany jest grunt z którego formowany jest nasyp.

-nasypowo wybuchowy stosowana gdy nasyp w gruncie słabym nie jest w stanie wyprzeć go całkowicie.

Wzmacnianie podłoża

Stosuje się w wypadku występowania gruntów mineralnych o niewystarczającej wytrzymałości (grunty spoiste w stanie miękkoplastycznym i plast.)

Zastosowanie: nasypy tymczasowe i trwałe

……………………………………………………………………

Sypanie metodą od czoła - nasyp formowany symetrycznie od osi w kierunku skarpy

Metody stabilizacji podłoży słabonośnych

Rozwój spowodowany deficytem terenów i wysokimi kosztami fundamentów pośrednich.

Metody stabilizacji:

Ulepszanie (zmiana właściwości)
-dynamiczne zagęszczanie-zmniejszenie porowatości gruntu na skutek: wibracji-wałowanie wibracyjne, wibroflotacja, ciężkie ubijanie (konsolidacja dynamiczna-ubijak o masie 2-10t spuszczany z wysokości, mniej skuteczna jedynie w iłach i gruntach organicznych ), zagęszczanie wybuchowe(detonacja liniowych ładunków umieszczonych w otworach wiertniczych. Miąższość warstwy słabej nie ma znaczenia. Zastosowanie: lessy, grunty niespoiste, nasypy antropogeniczne, w gruntach spoistych do wykonywania kolumn kamiennych. )

-Wymiana gruntu(usunięcie gruntu słabego i zastąpienie go nasypem o większej nośności)

-płytka: pełna wymiana warstw słabych, częściowa wymiana(poduszka żwirowa)

-wgłębna: pole żwirowe, kolumny kamienne, DSM(mieszanie gruntu z jednoczesnym podawaniem spoiwa np. wapno, cement w ilości 120-350kg/m³ formowanej kolumny, w postacie sypkiej lub zaczynu. Wytrzymałość kolumny po 28 dniach 0.4-3MPa. Zalety: stosunkowo noski koszt wykonania, brak konieczności dowozu kruszywa, szybkość wykonania.

-Prekonsolidacja - wstępna konsolidacja podłoża przed rozpoczęciem budowy, powoduje zwiększenie wytrz. gruntu na ścinanie, ogranicza wielkość osiadań budowli. Stosowana do wzmacniania słabych podłoży spoistych i organicznych budowli ziemnych silosów, zbiorników na paliwa, rzadziej budynków.

-wstępne balastowanie: nasyp przeciążający, budowa etapowa, geodreny

-drenowanie: geodreny, dreny piaskowe, drenaż poziomy zboczy

-elektroosmoza

Najlepsze efekty daje połączenie wstępnego balastowania z geodrenami.

Wzmacnianie nasypu gruntowego (wprowadzanie elementów wzmacniających)

-zbrojenie masywu gruntowego-wprowadzenie elementów które przenoszą rozciągania dużą część ścinania zwiększając nośność i sztywność podłoża

Gwoździe i mikrofale:

Wspólne - element nośny (pręt lub rura) ze stali lub mat. Równoważnego otoczona insektem z zaczynu cementowego.

Różnice - szczegóły techniczne i przeznaczenie. Mikrofale do wzmacniania podłoży obiektów istniejących, stabilizacji osuwisk, formowania palisad wokół wykopów. Gwoździe zbrojenie konstrukcji oporowych, poprawa stateczności zagrożonych skarp.

-stabilizacja: iniekcje cementowe, inne iniekcje(np.silikatyzacja), metody elektrooporowe(np. szkło wodne), stabilizacja termiczna(podgrzewanie elektrodami), stabilizacja powierzchniowa(mieszanki optymalne, cementogrunt, domieszki wapnia, dodawanie emulsji asfaltowych)

Wybór metody ulepszania

---