Łukasz Stempin Gdańsk, dnia 31.03.2014 r.

Gr. 4, sem. 1 mgr

Budownictwo

Fundamenty specjalne

Tytuł referatu: Awaria zabezpieczonego wykopu drogowego.

1. Problem geotechniczny

Pomimo zastosowania przez projektantów współczynników bezpieczeństwa na odcinku autostrady w okolicy Wyżyny Śląskiej i Kotliny Ostrawskiej doszło do miejscowego osunięcia dwudziestometrowego wykopu. Awaria obejmowała wierzchnią warstwę gruntów lessopodobnych na długości ok. 60 m i głębokości ok. 2 m.

1. Treść referatu, rozwiązania i metody obliczeń

W obszarze analizowanej awarii podłoże gruntowe jest uwarstwione. Od powierzchni terenu ustalono następujący przekrój geologiczny: gliny pylaste, piaski średnie/grube, gliny pylaste/pyły, iły pylaste, piaski średnie, piaski pylaste, gliny pylaste, iły. Wody gruntowe o przeważającym charakterze zwierciadła swobodnego stwierdzono na głębokości od 3,7 do 8,8 m ppt. Ze względu na rzędną niwelety 14,5 m ppt warunki wykonania wykopu są niekorzystne, ponieważ wykop należało odwodnić.

Na podstawie przeprowadzonych analiz numerycznych teren podzielono na dwie grupy.
W miejscach gdzie współczynnik stateczności F był większy od 1,3 zastosowano zabezpieczenia konstrukcyjne (m.in. hydroobsiew, przypory drenażowe), natomiast w obszarach, w których F>1,5 zabezpieczenia przeciwerozyjne w postaci 6 metrowych gwoździ gruntowych z siatką stalową lub palościanki z oczepem.

Zgodnie z wytycznymi jeżeli F<1 to osuwisko jest bardzo prawdopodobne, przy 1,3>F>1,0 prawdopodobne, przy 1,5>F>1,3 mało prawdopodobne, a przy F>1,5 bardzo mało prawdopodobne.

Pojawienie się osuwiska pokazało, że parametry w najwyższej warstwie gruntu zostały dobrane niepoprawnie. W związku z tym ustalono, na podstawie przeprowadzonej analizy wstecznej, że bezpośrednią przyczyną awarii było złe dobranie zabezpieczeń w stosunku do występujących warunków geotechnicznych. Analiza wykazała konieczną redukcję parametrów w najwyższej warstwie: kąt tarcia wewnętrznego φ z 15, 8^o na 10, 0^o, spójność gruntu c z 19, 8 kPa na 14, 0 kPa, I_L/I_D z 0, 14 na 0, 05. W konsekwencji poprawionych obliczeń współczynnik stateczności przy typie lekkim F = 1, 076, a przy typie ciężkim F = 1, 016. Przy takich wartościach parametrów powstanie osuwiska było prawdopodobne.

1. Podsumowanie i wnioski

Awarii można było uniknąć na etapie wykonawstwa poprzez zaangażowanie nadzoru geotechnicznego. Nie można obwiniać projektanta zabezpieczeń, ponieważ swoje rozwiązanie oparł na zatwierdzonej dokumentacji geologiczno-inżynierskiej.

Projektowanie zabezpieczenia skarp stanowi geotechniczny problem, który piętnowany jest ograniczonymi finansami. Podstawowe parametry geotechniczne zależne są od częstości wykonanych odwiertów pomiarowych, a uśrednione wyniki nie powinny być jedynym źródłem informacji. Praktyka pokazuje, że niektóre projekty w trakcie realizacji wymagają korekt, uzupełnień, a nawet całkowitych zmian. W związku z tym należałoby wprowadzić nadzór geotechniczny na etapie prowadzenia robót ziemnych. W przytoczonej awarii to brak współpracy między wykonawcą, projektantem i nadzorem geotechnicznym był przyczyną błędnego rozpoznania gruntów w podłożu.

Bibliografia:

mgr inż. Anna Gniwek, Instytut Techniki Budowlanej, Zakład Geotechniki i Fundamentowania,

„AWARIA zabezpieczonego wykopu drogowego” „INŻYNIERIA I BUDOWNICTWO”, str. 70 ,
nr 11/2012