SWScan00043

Budownictwo wodne — TEMAT WYDANIA

;ji pozio-

renu [m]; ilidacji. rzystano w (rysu-X)wiąza -inik kon-w, który lej siatki

szenie odstępu pomiędzy palami i zapewnia redukcję nierównomiernych osiadań korony nasypu.

Zastosowanie kolumn piaskowych w osłonie z wysokowytrzymałej geotkaniny

idacji

8 12 20 32

!

.ania geo-,0

{

►

u drenów: )- średni-odwadnia-

iatki roz-j efektyw-iniągrun-r średnicy owierzch-o boku S renów.

fpali

trojenia

a zasady słabonoś-jwiązania j). Zasto-na zwięk

Technologia ta stanowi połączenie wcześniej przedstawionych metod. Najczęściej polega na wprowadzeniu do gruntu (w osłonie z rury stalowej) rękawa z wysokowytrzymałej geotkaniny. Do rękawa jest podawany piasek, który w trakcie podciągania rury metodą wibracyjną rozpycha i dogęszcza otacza? jący grunt. W osłonie geosyntetycznej następuje mobilizacja sił rozciągających. dzięki czemu uzyskuje się szybką poprawę nośności podłoża i jednocześnie efektywny drenaż pionowy. Kolumny piaskowe w osłonie z geotkaniny zazwyczaj stosuje się łącznie ze zbrojeniem geosyntetycznym w podstawie nasypu (analogia do rysunku 1d).

Do właściwej pracy kolumn piaskowych jest konieczne zastosowanie geo-syntetyku o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i niewielkiej odkształcalno-ści. Zastosowanie słabego i rozciągliwego materiału osłonowego (np. geo-włókniny) powoduje, że kolumna piaskowa pracuje wyłącznie jak dren pionowy.

Zbrojenie podstawy nasypu za pomocą poziomych warstw geosyntetyków

BS 8006:1995 „Codę of practice for strengthened/reinforced soils and other fills" (Wytyczne projektowania wzmocnio-nych/zbrojonych gruntów i nasypów) jest pierwszą normą narodową dotyczącą projektowania konstrukcji z gruntu zbrojonego. Mimo że została opracowana i zatwierdzona do stosowania w Wielkiej Brytami, to jednak wiele krajów zaakceptowało lub zaadaptowało ją (w całości lub części) do swych celów. Znaczenie BS 8006 zostało potwierdzone i uznane przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Geo-syntetyczne (IGS), którego członkowie brali czynny udział w opracowaniu normy.

Pojęcia podstawowe i zasady.

BS 8006 opiera się na metodzie stanów granicznych i zasadniczo przewiduje zastosowanie dwóch zestawów częściowych współczynników bezpieczeństwa: jeden dla stanu granicznego nośności (Ultimate Limit State -ULS), drugi dla stanu granicznego użytkowalności (Serviceability Limit State - SLS) - tabela 1.

W rozdziale 8 normy pod pojęciem nasypu na podłożu słabonośnym rozumie się nasypy posadawiane na słabonośnym gruncie rodzimym lub antropogenicznym oraz na terenach narażonych na powstawanie zapadlisk (obszary krasowe, poprzemysłowe, po eksploatacji górniczej itp.). W BS 8006 definiuje się dwa stany graniczne:

Stan graniczny nośności jest związany z utratą stateczności (zawaleniem się) lub innym, podobnym rodzajem strukturalnego zniszczenia konstrukcji. Jest sprawdzany dla określonych mechanizmów zniszczenia (takich jak głęboki poślizg, płaski poślizg pod lub nad zbrojeniem) lub dla powierzchni poślizgu symulujących bardziej złożone mechanizmy zniszczenia. Zapasy bezpieczeństwa chroniące przed osiągnięciem granicznego stanu, w którym następuje zniszczenie konstrukcji, są uzyskiwane przez zastosowanie w obliczeniach cząstkowych współczynników bezpieczeństwa dla oddziaływań i oporów. Cząstkowe współczynniki bezpieczeństwa przyjmują ustalone normowo wartości liczbowe równe albo większe od jedności. Obliczeniowe wielkości oddziaływań oblicza się mnożąc ich wartości charakterystyczne przez poszczególne współczynniki cząstkowe. Wartości obliczeniowe oporów wyznacza się dzieląc wartości charakterystyczne parametrów wytrzymałościowych przez współczynniki cząstkowe. W granicznym stanie nośności warunek równowagi jest zachowany, jeżeli suma obliczeniowych wartości oporów jest większa od sumy obliczeniowych wartości oddziaływań:

gdzie:

R_tl - suma wszystkich wartości obliczeniowych oporów, w tym zbrojenia; E_t - suma wszystkich wartości obliczeniowych oddziaływań.

Aby uzyskać wymaganą obliczeniową wytrzymałość zbrojenia dla założonego okresu eksploatacji w danych warunkach gruntowo-wodnych, należy uwzględnić - poza współczynnikiem pełzania RF_cro(>p, - również cząstkowe współczynniki materiałowe (fj i współczynnik skutków awarii budowlanej (f_n). Projektując nasyp należy sprawdzić:

-    warunek stateczności lokalnej nasypu (rysunek 7a) oraz poślizg ponad zbrojeniem lub po górnej powierzchni zbrojenia - bez mobilizacji sił rozciągających w zbrojeniu;

-    warunek stateczności lokalnej nasypu oraz poślizg na dolnej powierzchni zbrojenia - z aktywacją siły rozciągającej w zbrojeniu (rysunek 7b);

-    warunek stateczności uwzględniający możliwość powstania poślizgu wzdłuż cylindrycznej powierzchni (rysunek 7c);

-    warunek stateczności uwzględniający możliwość wyparcia bloku gruntu spod podstawy nasypu (rysunek 7d);

-    warunek stateczności globalnej nasypu (rysunek 7e).

Stan graniczny użytkowalności występuje wówczas, gdy wielkość deformacji powstałych podczas projektowanego okresu eksploatacji osiąga lub przekracza zakładane wartości dopuszczalne. Może być osiągnięty również wówczas, gdy obniżenie parametrów użytkowych obiektu następuje w inny sposób. Tolerancje budowlane są przedmiotem oddzielnych wymagań i są analizowane niezależnie od stanu granicznego użytkowalności.

W przypadku BS 8006 należy -oprócz sprawdzenia ww. warunków -udowodnić, że wydłużenie zbrojenia dla danego okresu eksploatacji nie przekroczy wartości dopuszczalnych. Szczególnie silny nacisk jest położony na wydłużenie zbrojenia ścian oporowych i przyczółków, np. wydłużenie z tytułu pełzania od momentu zakończenia budowy do końca eksploatacji <0,5%, a dla ścian oporowych <1,0%. Jako

a)

Rys. 7. Stany graniczne nośności dla nasypów z geosyntentycznym zbrojeniem w podstawie