SPIS TREŚCI:

1. OPIS TECHNICZNY……………………………………………………………………………………………………………str. 2

2. OBLICZENIA STATYCZNE: ………………………………………………………………………………………………..str. 5

1. Przyjęcie konstrukcji i wymiarów ściany oporowej……………………………………………..str. 5

2. Zebranie obciążeń działających na ścianę oporową:……………………………………………str. 6

   1. Obciążenia pionowe……………………………………………………………………………………..str. 6

   2. Obciążenia poziome (parcie gruntu pośrednie)…………………………………………….str. 6

   3. Sprowadzenie obciążeń do poziomu podstawy fundamentu i przyjęcie kombinacji obciążeń według EC7…………………………………………………………………………………….str. 6

1. OBLICZENIA DO WARIANTU I – POSADOWIENIE BEZPOŚREDNIE ŚCIANY………………………...str. 7

1. Sprawdzenie mimośrodu wypadkowej obciążeń w podstawie fundamentu i obliczenie nacisków na grunt………………………………………………………………………………………………..str. 7

2. Sprawdzenie warunków stanów granicznych nośności (SGN-GEO) według EC7:.…str.8

   1. Sprawdzenie nośności pionowej podłoża gruntowego dla warunków

z odpływem…………………………………………………………………………………………………..str. 8

1. Sprawdzenie nośności poziomej podłoża gruntowego

(opór na przesunięcie)……………………………………………………………………………………str. 11

1. Sprawdzenie stateczności ogólnej uskoku naziomu podpartego ścianą oporową (np. metodą Felleniusa)…………………………………………………………………………………………str. 12

1. Obliczenia przemieszczeń ściany oporowej i sprawdzenie warunków stanów granicznych użytkowalności (SGU):…………………………………………………………………………………………..str. 14

   1. Obliczenie osiadań i przechyłki ściany……………………………………………………………..str. 14

   2. Obliczenie przesunięcia poziomego ściany………………………………………………………str. 15

1. OBLICZENIA DO WARIANTU II – POSADOWIENIE ŚCIANY NA PALACH………………………………..str. 16

1. Przyjęcie układu pali……………………………………………………………………………………………….str. 16

2. Obliczenia statyczne fundamentu palowego (wyznaczenie sił w palach)………………..str. 18

3. Obliczenia nośności pali w gruncie według EC7 (metoda β) oraz dobranie długości i średnic pali…………………………………………………………………………………………………………………………..str. 21

4. Obliczenia osiadania pala pojedynczego – pionowego……………………………………………str. 22

1. RYSUNKI:

1. Rys.1 Przekrój poprzeczny ściany oporowej posadowionej bezpośrednio (wariant I).

2. Rys.2 Przekrój poprzeczny ściany oporowej posadowionej na palach z planem palowania pojedynczej sekcji dylatacyjnej (wariant II).

3. Szczegóły (m. in. odwodnienie ściany, szczegół dylatacji, szczegół połączenia pali z fundamentem ściany).

1. OPIS TECHNICZNY:

1. Przedmiot i zakres opracowania:

Projektuję się ścianę oporową żelbetową klasy C-1 posadowioną na gruncie rodzimym,

podtrzymującą naziom o wysokości 3,7 m. Projektowana ściana oporowa będzie służyła do

zabezpieczenia odcinka drogi ekspresowej S7 o długości 20,5 km, na odcinku Nowy Dwór Gdański - Koszwały. W zakres projektu wchodzą: analiza warunków gruntowych i

określenie parametrów geotechnicznych , przyjęcie wstępnych wymiarów ściany,

zebranie obciążeń, sprawdzenie poprawności przyjętych wymiarów oraz obliczenia dla

dwóch wariantów posadowienia konstrukcji (posadowienie bezpośrednie i na palach).

Projekt został wykonany na zlecenie Katedry Geotechniki, Geologii i Budownictwa

Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej.

2. Wykorzystane materiały (literatura, normy oraz opracowania):

• Zenon Wiłun „Zarys geotechniki”

• PN-81/B-03020 - Posadowienie bezpośrednie budowli

• PN-83/B-03010 - Ściany oporowe

• PN-83/B-02482 - Nośność pali i fundamentów palowych.

• EC-7 – Projektowanie geotechniczne

• Dr inż. Adam Krasiński „Wybrane zagadnienia projektowania ścian oporowych według Eurokodu 7”

3. Warunki gruntowe:

a) morfologiczno – geotechniczne:

Obiekt znajduje się na terenie płaskim o małych różnicach wysokości względnej, teren niezalesiony, brak aktywności sejsmicznych.

b) szczegółowe warunki geotechniczne:

Profil geotechniczny terenu:

- dla posadowienia bezpośredniego:

• Grunt nasypowy : piasek średni

• Glina pylasta Gp do 2 m p.p.m.

• Piasek drobny FSa (I_D=0,43) do 3,8m p.p.m.

• Piasek średni i gruby MSa/CSa (I_D=0,65) poniżej 3.8 m p.p.m.

- dla posadowienia na palach:

• Grunt nasypowy : piasek średni

• Pył ilasto – piaszczysty saclSi (I_L=0,16) do 2m p.p.m.

• Torf Or do 4,9 m p.p.m.

• Piasek drobny FSa (I_D=0,43) do 7,2 m p.p.m.

• Piasek średni i gruby MSa/CSa (I_D=0,65) poniżej 7,2 m p.p.m.

c) warunki wodne:

Zwierciadło wody znajduje się na wysokości -3,8 m p.p.m. i nie podlega wahaniom sezonowym. Brak jakichkolwiek ustrojów wodnych na danym odcinku budowy.

4)Stan istniejący:

Obecnie przy tym odcinku biegnie droga szybkiego ruchu E77. Wokół drogi znajdują się łąki i pastwiska, brak zabudowy mieszkalnej bądź przemysłowej.

5)Opis konstrukcji:

a) Ogólna koncepcja konstrukcji:

Szerokość podstawy fundamentu wynosi 3,8 m, całkowita wysokość ściany 4,9m.

Dylatację należy wykonać na całej wysokości ściany co 10m, szerokość przerwy

dylatacyjnej wynosi 20mm.

Schemat konstrukcji wraz z wymiarami:

b)Opis zasadniczy elementów konstrukcji:

• płyta pozioma:

Po wykonaniu wykopu należy zagęścić mechanicznie podłoże a następnie ułożyć warstwę

odcinającą z chudego betonu gr. 5 cm Na tak wykonanej warstwie podkładowej należy

układa zbrojenie z prętów zbrojeniowych o ф 16 na podkładkach z tworzywa sztucznego o

wysokości 4cm. Następnie należy ułoży mieszankę betonową B20 na grubość 50 cm. W przypadku posadowienia bezpośredniego należy zastosować ostrogę o wymiarach 56x65 cm pod kątem do poziomu podstawy α=10 stopni.

• ściana pionowa:

Ścianę pionową grubości 50cm, wysokości 6,2m należy wykonać na płycie poziomej.

Zbrojenie: pręty pionowe o Φ16mm w rozstawie 20cm i poziomie Φ 8mm w rozstawie

30cm. Na szczycie ścianki zastosować kapinos o wymiarach 20x30 cm.

• pale:

Należy zastosować trzy pale wkręcane rodzaju Atlas o średnicy 400 mm. Długość pali wynosi 7,5 m każdy.

• sposób odwadniania:

Do odwadniania wykorzystano drenaż z filtrem odwrotnym.

• sposób zabezpieczenia przed korozją:

Ścianę należy zaizolować poprzez nałożenie trzykrotnej warstwy lepiku asfaltowego.

• Zastosowane materiały konstrukcyjne:

Do wykonanie konstrukcji ściany oporowej przyjęto beton B-20 o ϒ=25 kN/m². Do jego

wykonania należy zastosować cementy portlandzkie min. 32,5 oraz stosować

wyłącznie kruszywa atestowane. Kruszywo powinno być pozbawione frakcji

pyłowej. Beton winien być wodoszczelny.

Do zbrojenia należy użyć stali klasy A III gatunku 34GS.

c) Opis obliczeń statycznych i metod wymiarowania konstrukcji:

• Dla wariantu pierwszego (ściana posadowiona bezpośrednio) grunt sprawdza się ze względu na:

-Stateczność na obrót (równowaga momentów)

-Stateczność na przesuw (równowaga sił poziomych)

-Nośność pionowa podłoża gruntowego (równowaga sił pionowych)

-Stateczność ogólna uskoku naziomu metodą Felleniusa

-Osiadania

-Przechylenie ściany

-Przemieszczenia poziome

Po dokonaniu wszystkich obliczeń wg normy EC7 przyjęto wymiary konstrukcji.

• W przypadku wariantu drugiego – posadowienie na palach grunt sprawdza się ze względu

na:

-Nośność pali metodą β

-Osiadania pala pojedynczego.

Po wykonaniu wszystkich obliczeń wg normy EC7 przyjęto wymiary pali.

6) Technologia wykonania i zalecenia wykonawcze:

Ścianę oporową należy wykonać w technologii opisanej w EC7, zgodnie ze wszystkimi założeniami. Prace powinny odbywać się wg ustalonego porządku prac:

-Przygotować teren pod budowę.

-W przypadku posadowienia bezpośredniego należy wykonać wymianę gruntu z pyłu ilasto-piaszczystego saclSi na glinę pylastą Gp. Stary grunt należy dokładnie wybrać do głębokości 2m p.p.m. i szerokości 4,5 m, następnie nawieźć nowy oraz ubić go w warstwach co 1 m.

-Pale Atlas wkręcać w grunt przy pomocy maszyny Gayk HRE-1000.

-Prace budowlane wykonywać wg. opisu z pkt. 5.

1. OBLICZENIA STATYCZNE:

1. Przyjęcie konstrukcji i wymiarów ściany oporowej.

Zaprojektowano ściankę klasy C-1, z żelbetu o ciężarze ϒ=25 kN/m² uwzględniając zadane wartości:

Wysokość uskoku, Hn [m]	3,70
Rodzaj ściany	C-1
Obciążenie, p [kN/m^2 ]	20,00
Rodzaj pali (wariant II)	Atlas

Przyjęto wymiary:

• H=4,9 m

• Hn=3,7 m

• D=1,2 m

• Hs=4,4 m

• B=3,8 m

• a=0,25 m

• b= 0,5 m

• h= 0,5 m

1. Zebranie obciążeń działających na ścianę oporową:

   1. Obciążenia pionowe:

Obciążenie	Wartości charakterystyczne Vk [kN]
G1	47,5
G2	25,3
G3	14,85
G4	2,5
G5	10,692
G6	201,96
Q	56,4
SUMA	359,202

1. Obciążenia poziome (parcie gruntu pośrednie):

Obciążenie	Wartości charakterystyczne Hk [kN]
E1	47,04
E2	103,733
SUMA	150,773

1. Sprowadzenie obciążeń do poziomu podstawy fundamentu i przyjęcie kombinacji obciążeń wg EC7:

~Zestawienie obciążeń pionowych na 1mb ściany:

Obciążenie	Wartości charakterystyczne Vk [kN]	r0 [m]	Mo(Vk) [kNm]	ϒF, max	Vd, max [kN]	Mo (Vd,max) [kNm]
G1	47,5	0	0	1,35	64,125	0
G2	25,3	1,035	26,1855	1,35	34,155	35,350425
G3	14,85	0,8	11,88	1,35	20,0475	16,038
G4	2,5	1,25	3,125	1,35	3,375	4,21875
G5	10,692	0,74	7,91208	1,35	14,4342	10,681308
G6	201,96	-0,625	-126,225	1,35	272,646	-170,40375
Q	56,4	-0,49	-27,636	1,5	84,6	-41,454
SUMA	359,202	-	-104,75842	-	493,3827	-145,569267

~Zestawienie obciążeń poziomych na 1mb ściany:

Obciążenie	Wartości charakterystyczne Hk [kN]	r0 [m]	ϒF,A	Mo(Hk) [kNm]	Hd,A [kN]	Mo(Hd,A) [kNm]
E1	47,04	2,45	1,5	115,248	70,56	172,872
E2	103,733	1,63	1,35	169,08479	140,03955	228,2644665
SUMA	150,773	-	-	284,33279	210,59955	401,1364665

~Wyznaczenie wartości współczynnika parcia pośredniego K1:
Ka=tg^2(45-0,5*fi)=1/3
K0=0,625
Is=0,845+0,188 *Id=0,98 Id=0,7
K1=(Ka+K0)/2=0,48 - bardziej niekorzystne
K1=(2Ka+K0)/3=0,43

e1=p*K1=20*0,48=9,6 kPa
e2=(p+18*H)*K1=(20+18*4,9)*0,48=51,94 kPa

1. Obliczenia do wariantu I - posadowienie bezpośrednie ściany.

1. Sprawdzenie mimośrodu wypadkowej obciążeń na podstawie fundamentu i obliczenie nacisków na grunt:

B/6 = 3,8/6 = 0,633333333

Kombinacja 1 (Wartości charakterystyczne):

ΣMo=ΣMo(Vk)+ΣMo(Hk) = 179,57437 kNm/mb

ΣVk = 359,202 kN

eB=ΣMo/ΣVk=179,57437/359,202 = 0,499925863

B/6 = 3,8/6 = 0,633333333

eB =< B/6

Kombinacja 2 (Wartości obliczeniowe):

ΣMo2=ΣMo(Vd,max)+ΣMo(Hd,A) = 255,5671995

ΣV2=ΣVd,max = 493,3827

eB2= ΣMo2/ΣV2=255,5671995/493,3827 = 0,517989787

B/6 = 3,8/6 = 0,633333333

eB2 =< B/6

Kombinacja 3

ΣMo3=ΣMo(Vk)+ΣMo(Hd,A) = 296,3780465

ΣV3=ΣVk = 359,202

eBd=ΣMo3/ΣV3=296,3780465/359,202 = 0,825101326

B/4=3,8/4 = 0,95

ed =< B/4

~Obliczenie nacisków na grunt:

q1,2=ΣV/B*[1(+-)6*eB/B]

q1(max)= (359,202/3,8)*[1+6*0,5/3,8]=169,15 kN

q2(min) = (359,202/3,8)*[1-6*0,5/3,8] =19,9 kN

~ Naciski na podłoże gruntowe pod płyta fundamentową ściany posadowionej bezpośrednio:

[kN]

1. Sprawdzenie warunków stanów granicznych nośności (SGN-GEO) według EC7:

   1. Sprawdzenie nośności pionowej podłoża gruntowego dla warunków z odpływem.

Przyjmujemy, że ściana była budowana dłużej niż rok, nie uznajemy warunków bez odpływu.

~ z odpływem:

Korzystano ze wzorów:

Kombinacja 1:

Vk=359,20 kN X1=

Hk=150,77 kN

m=2 X2=

qmin= 22,8

c'= 23 X3=

ф'= 13

ϒ'= 19

B'= 2,8

Nq= 3,26

Nc= 9,81 X1=23*9,81*1*1*0,4= 90,252

Nᵧ= 1,04 X2=22,8*3,26*1*1*0,58= 43,11024

bq=bᵧ= 1 X3=0,5*19*2,8*1,04*1*1*0,45= 39,0222

bc= 1

sq= 1

sᵧ= 1

sc= 1

ic= 0,4

iq= 0,58

iᵧ= 0,45

Rv=A'*(X1+X2+X3)= 2,8*(90,252+43,11024+39,02)= 482,676432

Rv,d=Rv/ϒrv=482,676432/1,4= 344,76888 - nośność projektowa podłoża

ϒrv=1,4

Warunek nośności podłoża gruntowego:

Vk=<Rv,d - warunek nie spełniony 359,2=<344,77

Po wykonaniu obliczeń dla gruntu: pył ilasto-piaszczysty (saclSi) warunek nośności pionowej nie został spełniony.

Grunt wymieniono na całej głębokości warstwy na glinę pylastą (Gp).

Obliczenia w kolejnych kombinacjach wykonywano w taki sam sposób jak dla przypadku powyżej .

~z odpływem:

Kombinacja 1:

Vk=359,20 kN

Hk=150,77 kN

m=2

qmin= 25,2

c'= 30

ф'= 18 X1= 149,454

ϒ'= 21 X2= 66,276

B'= 2,8 X3= 54,1254

Nq= 5,26

Nc= 13,11

Nᵧ= 2,77

bq=bᵧ= 1

bc= 1

sq= 1

sᵧ= 1

sc= 1

ic= 0,38

iq= 0,5

iᵧ= 0,35

Rv=A'*(X1+X2+X3)= 755,59512

Rv,d=Rv/ϒrv= 539,7108 - nośność projektowa podłoża

ϒrv=1,4

Warunek nośności podłoża gruntowego:

Vk=<Rv,d - warunek spełniony 359,2=<539,7

Kombinacja 2:

Vd=493,38 kN

Hd=210,59 kN

m=2

qmin= 25,2

c'= 30

ф'= 18 X1= 145,521

ϒ'= 21 X2= 64,95048

B'= 2,78 X3= 53,73879

Nq= 5,26

Nc= 13,11

Nᵧ= 2,77

bq=bᵧ= 1

bc= 1

sq= 1

sᵧ= 1

sc= 1

ic= 0,37

iq= 0,49

iᵧ= 0,35

Rv=A'*(X1+X2+X3)= 734,5045506

Rv,d=Rv/ϒrv= 524,6461076 - nośność projektowa podłoża

ϒrv=1,4

Warunek nośności podłoża gruntowego:

Vd=<Rv,d - warunek spełniony 493,38=<524,64

Kombinacja 3:

Vk=359,20 kN

Hd=210,59 kN

m=2

qmin= 25,2

c'= 30 X1= 141,588

ф'= 18 X2= 66,276

ϒ'= 21 X3= 41,36727

B'= 2,14

Nq= 5,26

Nc= 13,11

Nᵧ= 2,77

bq=bᵧ= 1

bc= 1

sq= 1

sᵧ= 1

sc= 1

ic= 0,36

iq= 0,5

iᵧ= 0,35

Rv=A'*(X1+X2+X3)= 533,3549178 - nośność projektowa podłoża

Rv,d=Rv/ϒrv= 380,9677984

ϒrv=1,4

Warunek nośności podłoża gruntowego:

Vk=<Rv,d - warunek spełniony 359,20=<380,97

4.2 Sprawdzenie nośności poziomej podłoża gruntowego (opór na przesunięcie):

Opór w warunkach z odpływem:

Rh=Vd*tan(ф')

1) Sprawdzenie dla kombinacji 3- najbardziej niekorzystne warunki:

Vd=359,2 kN Hd=210,59 kN

Rh=359,20*tan(18)= 116,71

2) Sprawdzenie warunku oporu projektowego:

Rh,d=Rh/ϒr,h =116,71/1,1= 106,1

ϒr,h = 1,1

warunek Rh,d>= Hd

106,1 >= 210,59 warunek nie spełniony

3) Warunek nie został spełniony, dlatego wprowadzamy ostrogę:

Ostroga o wymiarach: 0.55m x 0.65m pod kątem do poziomu podstawy α=10 stopni

Kombinacja 3:

Vk=359,20 kN Hd=210,59 kN cos(10^o)=0,98 sin(10^o)=0,17

Rh=Nd*tan(ф')+Ac*c'

Nd=Vd*cosα + Hd*sinα= 359,2*0,98+210,59*0,17= 390,31

Ac= 3,85

c'= 30

tan(ф')=tan(18)= 0,32

Rh= 390,31*0,32+3,85*30= 240,3992

Rh/1,1= 218,5447273

4)Sprawdzenie warunku oporu projektowego:

Rh,d= 218,5447273

warunek: Rh,d >= Hd

218,54 >= 210.59 warunek spełniony

Kombinacja 2:

Vd=493,38 kN Hd=210,59 kN

cos(10^o)=0,98 sin(10^o)=0,17

Rh=Nd*tan(ф')+Ac*c'

Nd=Vd*cosα + Hd*sinα= 493,38*0,98+210,59*0,17= 522,27

Ac= 3,85

c'= 30

tan(ф')=tan(18)= 0,32

Rh= 522,27*0,32+3,85*30= 282,6264

Rh/1,1= 256,9330909

4)Sprawdzenie warunku oporu projektowego:

Rh,d= 256,9330909

warunek: Rh,d >= Hd

256,93 >= 210.59 warunek spełniony

4.3 Sprawdzenie stateczności ogólnej uskoku naziomu podpartego ścianą oporową (metoda Felleniusa):

x'=x*Hn=0,25*3,7= 0,925

y'=y*Hn=0,265*3,7= 0,9805

R= 7,674m

bi=0,1*R= 0,7674

ΣBi= 333,69

ΣTi= 718,73

Mo=ΣBi*R=365,01*7,674= 2560,77

Mu=ΣTi*R= 714,96*7*674= 5515,54

Wartości projektowe:

Mo,d=Mo*1,35= 2801,08674*1,35= 3457,05

Mu,d=Mu/1,1= 5486,60304/1,1= 5014,13

Warunek:

Mo,d =< Mu,d

3457,05=<5014,13 warunek spełniony.

~Obliczenia do dla paska numer 18:

bi= 0,71 – szerokość paska

q= 0 - wpływ obciążenia zewnętrznego

hj= 0,2841 - pole powierzchni paska

ϒj= 20 - ciężar gruntu danego paska

hi=hj* ϒj=0,2841*20 = 5,682

Wi= hi = 5,682 - całkowity ciężar paska

αi= -48 - kat odchylenia środka podstawy paska od pionu

sinαi = -0,74314483

cosαi = 0,66913061

li = bi/ cosαi = 0,71/0,57 = 1,06107835- długość podstawy paska

tgф’ = 0,324919696

Ri = Wi*cosαi*tgф' = 5,682*0,67*0,32 = 1,235344719

Bi = Wi*sinαi = 5,682*(-0,74)= -4,222548898 - siła normalna działająca wzdłuż podstawy paska

c’ = 30 - spoistość gruntu

c’/ cosαi =30/0,67 = 44,8343

c’*li = 30/1,21 = 31,83235

Ti = Ri+c'*li = 1,24+31,83 = 33,06769523 - siła przeciwstawiająca się sile Bi

Suma Ti oraz suma Bi zebrane ze wszystkich pasków służyły do kolejnych obliczeń zamieszczonych powyżej.

W obliczeniach przyjęto 3 rodzaje obciążeń paska:

Obciążenie						ϒj: [kN/m^2]
grunt nasypowy:						18
żelbet
uśredniony ciężar gruntów pod fundamentem:		20

1. Obliczenia przemieszczeń ściany oporowej i sprawdzenie warunków stanów granicznych użytkowalności (SGU):

   1. Obliczenie osiadań i przechyłki ściany.

Korzsytano ze wzorów:

P1= q1=19,9

P2=q2-q1=169,15-19,9=149,25

Wartości odczytane z tabeli:

s1= 7,790657958 s1, s2< sdop warunek spełniony

s2= 3,354107774

B= 3800 mm

ϕ= 0,001167513 <ϕdop warunek spełniony

H= 4,9 m

f2= ϕ*H=0,0011675*4.9= 0,005720815

~ Obliczenia dla ostatniego wiersza tabeli:

Msa/Csa – rodzaj gruntu

20,5 – ϒi –ciężar gruntu z uwzględnieniem ciężaru wody

3,8 - szerokość podstawy fundamentu

1,8 – wysokość warstwy

0,9 – hi/2=1,8/2

7,1 – głębokość środka danej warstwy [m]

1,87 – stosunek zi/B=7,1/3,8

166,65 – ciężar zalegający na warstwę

33,33 = 0,2*166,65

0,315 – współczynnik wpływu wg normy

0,172 – współczynnik wpływu wg normy

0,285 – współczynnik wpływu wg normy

0,171 – współczynnik wpływu wg normy

0,143 – współczynnik wpływu wg normy

31,9395 – naprężenia w pkt 0 =0,315*19,9+0,172*149,25

31,19325 – naprężenia w pkt 1 = 0,285*19,9+0,171*149,25

27,01425 – naprężenia w pkt 2 = 0,285*19,9+0,143*149,25

120 – moduł ściśliwości gruntu z tabeli

0,479 - osiadanie w pkt 0 [mm]

0,468 - osiadanie w pkt 1 [mm]

0,405 - osiadanie w pkt 2 [mm]

1. Obliczenie przesunięcia poziomego ściany.

Korzystano ze wzorów:

Wartości do obliczeń:

D= 1,20 m

tg(45°+φ/2)= tg(45°+13^o/2)= 1,38

Eo= 13

La=D* tg(45°+φ/2)=1,2*1,38= 1,66

B= 3,8 m

hw=0,4*(B+la)=0,4*(3,8+1,66)= 2,18 m

Hk= 150,77 kN

h1=2/1,2 = 1,67

h2=hw= 2,18

mΓ1=2*hi/B= 2*1,67/3,8= 0,88

mΓ2= 2*hw/B=2*1,15/3,8= 1,15

ν = 0,3

1) (1 + (mΓ1)^2 )=1,77 ln(1 + (mΓ1)^2 )= 0,57 arctag(1/mΓ1)= 0,85

2) (1 + (mΓ2)^2 )=2,32 ln(1 + (mΓ2)^2 )= 0,84 arctag(1/mΓ2)= 0,72

Γ1=(1+0,3)*2/3,14*[(1-0,3)*0,57+0,88*(3-2*0,3)*0,85]= 1,81

Γ2=(1+0,3)*2/3,14*[(1-0,3)*0,84+1,15*(3-2*0,3)*0,72]= 2,13

Σ(Γ2-Γ1)/E0=(2,13-1,81)/13= 0,02

f1=(Hk/2)* Σ(Γ2-Γ1)/E0 = (150,77/2)*0,02 = 1,83

f2= 0,005720815

fdop=0,015*H= 7,35

H= 4,9

f1 + f2=1,83+0,0057= 1,8357

f1 + f2 < fdop warunek spełniony  

1. Obliczenia do wariantu II - posadowienie ściany na palach.

1. Przyjęcie układu pali:

~Sekcja dylatacyjna:

1. Obliczenia statyczne fundamentu palowego (wyznaczenie sił w palach).

   1. Obliczenia statyczne metodą sztywnego oczepu:

Kombinacja nr 2: - Najbardziej niekorzystne warunki
ΣVk=493,4
ΣVd=210,6
Rozwiązanie układu równań:
ΣX=0
ΣY=0 => N1, N2, N3
ΣM=0
ΣX=N2x-N3x-210,6=0
ΣY=N1+N2y+N3y-493,4=0
ΣM2=-N1*2,9+493,4*1,97=0 => N1=335,16 kN
N2x=N2*sinα
N2y=N2*cosα
N3x=N3*sinα
N3=N3*cosα
1) N2sinα-N3sinα-210,6=0
(N2-N3)*sinα=210,6
N2-N3=210,6/0,13
N2-N3=1620 => N2= 1620+N3
2) N1+N2cosα+N3cosα-493,4=0
335,16+(N2+N3)*0,99-493,4=0
podstawiamy N2 z pkt 1)
1603,8+1,98*N3-158,24=0
1,98*N3=-1445,56
N3=730,1 kN
N2= 1620-730,1= 889,9 kN
Otrzymane siły w palach:
N1=335,16kN
N2=889,9 kN
N3=-730,1 kN
Siły w pojedyńczym palu w sekcji:
Si=(Si'*l)/n
Si'- siła w palu
l - długość pojedyńczej sekcji =7,5 m
n- ilośc pali tego samego rodzaju w sekcji = 3
S1=(335,16*6,2)/3=692,66 kN
S2=(889,9*6,2)/3=1839,13 kN
S3=(-730,1*6,2)/3=-1508,87 kN
Wyznaczenie sił w palach metodą graficzną Culmanna:
Kombinacja 2:
N1=335,35 kN
N2=922,47 kN
N3=-762,81 kN
S1=(335,35*6,2)/3=693,06 kN
S2=(922,47*6,2)/3=1906,44 kN S3=(-762,81*6,2)/3=-1576,47 kN

1. Obliczenia nośności pali w gruncie według EC7 - metoda β

Wartości odczytane z tabeli:

Qcałk=2200,545 kN

Warunek:
Smax =< Rc,k
Rc,k= Qcał/1,1=	2000,49537	kN
Smax=	1906,44	kN
Smax=< Rc,k - warunek spełniony 1904,44=< 2000,49
Dobranie długości i średnic pali:
Pal nr 1 (pionowy): L= 7,5 m D=0,5 m
Pal nr 2 : L= 10 m D=0,5 m
Pal nr 3 : L=10 m D=0,5 m
~Obliczenia dla ostatniego wiersza tabeli: Msa/Csa - rodzaj gruntu -8,7 – położenie wartswy [m p.p.m.] 1,5 – wysokość warstwy [m] 0,6 - współczynnik β 150 - tarcie 1,57 – pole pobocznicy 10,5 – ciężar gruntu z uwzględnieniem ciężaru wody [kN/m^3] 70,15 - ϒ*hi = 10,5*1,5= 70,15 93,4125 = pole powierzchni warstwy = (Σϒ*hi)*hi/2= (70,15+54,4)*1,5/2=93,41 87,994575 - nośność pobocznicy= 93,41*0,6*1,57=87,99 2104,5 - nośność podstawy = 70,15*150*0,2=2104,5
Obliczenia osiadania pala pojedynczego - pionowego.
1) Osiadanie pala w gruncie nośnym zalegającym poniżej warstwy torfu spowodowane obciążeniem zastępczym:
s1=(Qn*Iw)/h*Eo	Qn - obciążenie pala działające wzdłuż osi
	Tn - wartość charakterystyczna tarcia negatywnego dla gruntu, który osiada względem trzonu pala
	h - długość pala w gruncie nośnym
Qn=Qn1+Tn	Eo - moduł odkształcenia gruntu wyznaczony na podstawie normy 0-3020
Eo=Eo1*Ss	Ss - współczynnik technologiczny norma 0-2482
Iw=Iok*Rb	Iw - współczynnik wpływu osiadania
Eb=Eo*Sp	Iok - współ. wpływu osiadania norma 0-2482
Ka=(Et*Ra)/Eo	Rb - współ. wpływu warstwy mniej ściśliwej norma 0-2482, zależy od Ka, h/D oraz Eb/Eo
	Eb- moduł odkształcenia gruntu poniżej podstawy pala
	Sp- współ. technologiczny norma 0-2482
	Ka- współczynnik sztywności
	Et - moduł ściśliwości trzonu, beton B-20 = 27*10^6 kPa
	Ra- stosunek powierzchni = pi *d^2/4

Qn1=	693	kN
Tn=	35,33	kN
Qn=693+35,33=	728,33
h=	3,8	m
D=	0,5	m
h/D=3,8/0,5	7,6
Eo1(FSa)=	46
Eo1(Msa/CSa)=	103,5
Ss(Fsa)=	1,6
Ss(Msa/Csa)=	1,6
hi (Fsa)=	2,3	m
hi (Msa/CSa)=	1,5	m
Eo=[(46*1,6*2,3)+(103,5*1,6**1,5)]/3,8=	109,9157895	MPa
Ra=3,14*0,25^2=	0,2
Et=	27000	Mpa
Ka=27000*0,2/109,92=	49,12851944
Sp=	1,8
Eb=109,92*1,8=	186,3	MPa
Eb/Eo=186,3/109,92=	1,694933921
Rb=	0,95	z rys. 12 normy 0-2482
Iok=	2	z rys. 10 normy 0-2482
Iw=2*0,95=	1,9
s1=(Qn*Iw)/h*Eo=(728,33*1,9)/(3,8*109,92)=	0,003313127	m =3,31 mm

2) Przyblizone osiadania pala z warstwą nieodkształcalną:
s2=(Qn*ht*Mr)/(Et*At)

ht=	3,7	m
D=	0,5	m
ht/D=3,7/0,5=	7,4
At=pi*r^2=3,14*0,25^2=	0,2	m^2
Et=	27000	Mpa
Eo(saclSi)=	30	MPa
Eo(Or)=	1	MPa
Ss(saclSi)=	1
Ss(Or)=	1
hi(saclSi)=	0,8	m
hi(Or)=	2,9	m
Eo=[(30*1*0,8)+(1*1*2,9)]/3,7=	7,810810811
Ra=3,14*0,25^2=	0,2
Ka=27000*0,2/7,81=	691,349481
Mr=	0,93
Qn=693+35,33=	728,33	kN
s2=(Qn*ht*Mr)/(Et*At)=(728,33*3,7*0,93)/(27*10^6*0,2)=	0,464108061	mm

3)Osiadanie całkowite :
Scałk= s1+s2
Scałk=3,31+0,464108061=	3,774108061	mm
Scałk<10 mm warunek spełniony