Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 1
Spis treści:
1. Opis techniczny & ...2
2. Obliczenia statyczne: & ...5
2.1. Przyjęcie konstrukcji i wymiarów ściany oporowej. & ...5
2.2. Zebranie obciążeń działających na ścianę oporową: & ...6
2.2.1. Obciążenia pionowe & ...6
2.2.2. Obciążenia poziome (parcie gruntu pośrednie) & ...7
2.2.3. Sprowadzenie obciążeń do poziomu podstawy fundamentu i
przyjęcie kombinacji obciążeń według EC 7. & ...8
3. Obliczenia do wariantu I - posadowienie bezpośrednie ściany: & ...8
3.1. Sprawdzenie mimośrodu wypadkowej obciążeń w podstawie fundamentu
i obliczenie nacisków na grunt. & ...8
3.2. Sprawdzenie warunków stanów granicznych nośności wg EC 7: & ...9
3.2.1. Sprawdzenie nośności pionowej podłoża dla warunków z odpływem
i bez odpływu. & ...9
3.2.2. Sprawdzenie nośności poziomej podłoża gruntowego (opór na
przesunięcie). & ...11
3.2.3. Sprawdzenie stateczności ogólnej uskoku naziomu podpartego
ścianą oporową metodą Felleniusa. & ...12
3.3. Obliczenia przemieszczeń ściany oporowej i sprawdzenie warunków
stanów granicznych użytkowalności: & ...13
3.3.1. Obliczenie osiadań i przechyłki ściany. & ...13
3.3.2. Obliczenie przesunięcia poziomego ściany. & ...13
4. Obliczenia do wariantu II - posadowienie ściany na palach: & ...14
4.1. Przyjęcie układu pali. & ...14
4.2. Obliczenia statyczne fundamentu palowego (wyznaczenie sił w palach)..15
4.3. Obliczenie nośności pali w gruncie wg EC 7 oraz dobranie długości i
średnic pali. & ...16
4.4. Obliczenie osiadania najbardziej obciążonego pala pojedynczego. & ...18
5. Rysunki:
5.1. Przekrój poprzeczny ściany oporowej posadowionej bezpośrednio.
5.2. Przekrój poprzeczny ściany oporowej posadowionej na palach z planem
palowania pojedynczej sekcji dylatacyjnej.
5.3. Szczegóły.
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 2
1. OPIS TECHNICZNY
V' Podstawa opracowania:
PodstawÄ… opracowania jest temat projektu wydany przez KatedrÄ™
Geotechniki wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska, dnia 04.03.2014r.. Numer
tematu: 53. Zaprojektowana ściana oporowa podtrzymująca różnicę naziomów dla
dwóch wariantów posadowienia.
V' Lokalizacjia:
Projektowana ściana oporowa zostanie wykonana w województwie pomorskim,
powiecie Gdańskim, gminie Kolbudy, miejscowości Kolbudy, przy ulicy Polnej.
V' Warunki gruntowe :
Wariant I - posadowienie bezpośrednie:
warst
nazwa Id Il q c Cu Mo
o osr
wa
gruntu
m ppt. [kN/m3] [kN/m3] [kN/m3] [kPa] [kPa]
- - - [MPa]
-2.8 saclSi - 0.04 20.0 22.2 22.0 45.0 72.0 47.0
-6.3 FSa 0.57 - 18.0 21.4 28.0 - - 66.0
“! MSa/ 0.84 - 18.6 20.6 37.0 - - 108.0
CSa
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 3
Wariant II - posadowienie na palach:
warst
nazwa Id Il q c Cu Mo
o osr
wa
gruntu
m ppt. [kN/m3] [kN/m3] [kN/m3] [kPa] [kPa]
- - - [MPa]
-2.8 saclSi - 0.04 20.0 22.2 22.0 45.0 72.0 47.0
-7.0 Or - - 12.5 14.9 - - 19.0 2.5
-9.4 FSa 0.57 - 18.0 21.4 28.0 - - 66.0
“! MSa/ 0.84 - 18.6 20.6 37.0 - - 108.0
CSa
Dla obu wariantów poziom wód gruntowych znajduje się na głębokości -2.9 m
p.p.t.
V' Stan istniejÄ…cy:
Teren, na którym projektuje się umiejscowienie ściany oporowej jest
terenem niezabudowanym i nieuzbrojonym.
V' Technologia wykonywania pali Vibro:
Etapy wykonawstwa:
a) wbijanie rury stalowej ze stalowym szczelnym butem w podstawie
(kafar
spalinowy lub hydrauliczny)
b) wprowadzenie szkieletu zbrojenia pala do suchego wnętrza rury stalowej
c) wypełnienie wnętrza rury betonem
d) wyciÄ…ganie rury za pomocÄ… wyciÄ…garki i wibratora, co powoduje
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 4
zagęszczenie betonu i dogęszczenie gruntu wokół pala .
V' Uwagi końcowe:
Projekt został wykonany zgodnie z obowiązującymi normami i przepisami
oraz wiedzÄ… technicznÄ….
Wykorzystane materiały:
1) Eurokod 7
2)Pomoce dydaktyczne wybrane zagadnienia projektowania ściany oporowej
według eurokodu 7
3) PN-86/B-02480 : Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis
gruntów.
4) PN-81/B-03020 : Grunty budowlane. Posadowienie bezpośredni budowli.
Obliczenia statyczne i projektowanie.
5) Programy komputerowe:
- Autocad 2014
- Microsoft Excel
- Microsoft Word
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 5
2. OBLICZENIA STATYCZNE.
2.1. PRZYJ
CIE KONSTRUKCJI I WYMIARÓW ŚCIANY OPOROWEJ
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 6
2.2 ZEBRANIE OBCI
ŻEC
DZIAA
AJ
CYCH NA ÅšCIAN
OPOROW
:
2.2.1 OBCI
ŻENIA PIONOWE:
OBC Vk ro Mo(Vk Vdmax Mo(Vd Vdmin Mo(Vd
ofmax ofmin
) max) min)
- [kN] [m] [kNm] - [kN] [kNm] - [kN] [kNm]
G1
43.75 0 0 1.35 59.062 0 1 43.75 0
G2
2.1875 ­0.58 ­1.269 1.35 2.953 ­1.713 1 2.1875 ­1.269
G3
0.8125 1.317 1.070 1.35 1.097 1.444 1 0.8125 1.070
G4
2.75 0.55 1.5125 1.35 3.712 2.042 1 2.75 1.512
G5
56.25 0.25 14.0625 1.35 75.937 18.984 1 56.25 14.062
G6
33.75 0.7 23.625 1.35 45.562 31.893 1 33.75 23.625
G7
1.575 ­1.17 ­1.84275 1.35 2.126 ­2.488 1 1.575 ­1.843
G8
141.75 ­0.875 ­124.031 1.35 191.362 ­167.442 1 141.75 ­124.031
P
28 ­0.875 ­24.5 1.5 42 ­36.75 0 0 0
310.83 ­111.3 423.81 ­154.0 282.83 ­86.87

7 3
Jako grunt zasypowy przyjęto żwir, parametry geotechniczne:
Grunt Kąt tarcia gęstość Id Is M0
żwir 32 18 0.6 0.9578
17384 kpa
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 7
2.2.2 OBCI
ŻENIA POZIOME - PARCIE POŚREDNIE GRUNTU:
K0 Ka K1 P
0.59 0.07 0.4166666667 16
ea1 = K1 * P
ea2 = (P + l*H) * K1
ea1 6.67
ea2 44.92
V' zestawienie obciążeń poziomych na 1 mb gruntu
OBC Hk ro Mo(Hk HdA Mo(Hd HdB Mo(Hd
ofA ofB
) A) B)
- [kN] [m] [kNm] - [kN] [kNm] - [kN] [kNm]
E1H
34 2.55 86.7 1.35 45.9 117.045 1.35 45.9 117.045
E2H
97.538 1.7 165.814 1.5 146.306 248.721 0 0 0
131.54 252.51 192.21 365.77 45.90 117.07

Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 8
2.2.3. sprowadzenie obciążeń do poziomu podstawy fundamentu i przyjęcie
kombinacji obciążeń wg EC 7
kombinacje V [ k] H [kN] Mo [kNm]
141.11
K1
310.83 131.54
211.74
K2
423.81 192.21
254.39
K3
310.83 192.21
282.83 45.90 30.17
K4
3. Obliczenia do wariantu I - posadowienie bezpośrednie
ściany:
3.1. Sprawdzenie mimośrodu wypadkowej obciążeń w podstawie fundamentu
i obliczenie nacisków na grunt.
kombinacje mimośrody warunek
K1 0.45 < B/6 spełniony
K2 0.50 < B/6 spełniony
K3 0.82 > B/6 nie spełniony
K4 0.11 < B/6 spelniony
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 9
W przypadku kombinacji K3, gdzie warunek nie został spełniony przepisy
normowe dopuszczają nieznaczne przekroczenie warunku mimośrodu dla
najniekorzystniejszych wariantów obciążeń obliczeniowych, jednak nie więcej niż
B/4, zatem:
0.82 < B/4= 0.875 warunek spełniony.
V' naciski na grunt pod płyta fundamentową
q1 q2
K1
157.94 19.68
K2
224.80 17.38
K3
124.60 ­35.79
K4
95.59 66.03
3.2. Sprawdzenie warunków stanów granicznych nośności wg EC 7:
3.2.1. Sprawdzenie nośności pionowej podłoża dla warunków z odpływem
i bez odpływu.
V' Nośność gruntu bez odpływu:
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 10

zredukowany wymiar fundamentu:
B =B-2eB
L =1
A =B *L

nachylenie podstawy fundamentu:
bc=1 , ponieważ fundament ma poziomą podstawę (ą=0)

kształt fundamentu:
sc=1 , fundament pasmowy ( =0)

wplyw obciążenia poziomego :
ic=1/2*[ 1 + (1 - Hd/A *Cu)^½)]

nośność:
Rv=A *[(Ä„+2)*Cu*bc*ic+q]
Rv,d=Rv/oR,v
Vd
A' Cu bc sc Ic q Rv Rvd
K2 423.81
2.50 72.00 1.00 1.00 0.76 26.06 768.12 548.66
K3 1.86 72.00 1.00 1.00 0.57 26.06 441.35 315.25 301.83
dla obu kombinacji warunek został spełniony
V' Nośność gruntu z odpływem:

współczynniki nośności:
Nq=eÄ„tgĆ *tg2(45°+)
Nc=(Nq-1)*ctgĆ
Nł=2(Nq-1)* tgĆ

Nachylenie podstawy fundamentu
bc=bq=bł=1 , ponieważ fundament ma poziomą podstawę (ą=0)
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 11

Kształt fundamentu
sq=sc=sł=1 , fundament pasmowy ( =0)

Wpływ obciążenia poziomego:
m = (2 + B /L )/(1 + B /L )
iq = [1 - (Hd/ Vd+A *C *ctgq)]^m
ic = iq - (1 - iq)/(Nc*tgq)
ił = [1 - (Hd/ Vd+A *C *ctgq)]^(m+1)

nośność :
Rv=A *[c *Nc*bc*sc*ic+q *Nq*bq*sq*iq+0,5*ł B*B *Nł*bc*sł*ił)]
Vd
Nc bc Sc Ic q' Nq bq Sq Iq Ny by Sy Iy Rv Rvd
K2 423.81
16.89 1.00 1.00 0.73 26.06 7.82 1.00 1.00 0.77 5.51 1.00 1.00 0.62 1928.39 1377.42
K3 16.89 1.00 1.00 0.64 26.06 7.82 1.00 1.00 0.69 5.51 1.00 1.00 0.51 1215.62 860.30 310.83
W obu kombinacjach warunek nosności został spełniony.
3.2.2. Sprawdzenie nośności poziomej podłoża gruntowego (opór na
przesunięcie).

Opór w warunkach bez odpływu
Rh= Ac*Cu
Rh Rhd Hd
K3
252.00 229.09 192.21
K4
252.00 229.09 45.90
Dla obu kombinacji warunek został spełniony.

Opór w warunkach z odpływem
Rh=Vd*tg´
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 12
Rn Rnd Hd
K3
125.57 114.16 192.21
K4
114.26 103.87 45.90
W przypadku K3 warunek nie został spełniony. Aby to zmienić zastosujemy
ostrogÄ™:
B Ac' Vd Hd Nd Rn tg(fi') c' Rnd cos(alfa) sin(alfa)
K3 2.9 2.94 310.83 192.21 338.84 312.56 0.532 45 284.15 0.985 0.17
K4 2.9 2.94 282.83 45.90 286.39 284.66 0.532 45 258.78 0.985 0.17
Po zastosowaniu ostrogi, warunek dla obu kombinacji został spełniony.
3.2.3. Sprawdzenie stateczności ogólnej uskoku naziomu podpartego
ścianą oporową metodą Felleniusa.
Graficzne przedstawienie metody Felleniusa znajduje się na dołączonej karcie.
Długość promienia R = 7.01 m
Wyniki znajdujÄ… siÄ™ w kolejnej tabeli:
blok hi SinAi cosAi tgfi' W N S T
18 29.30 0.94 0.34 0.63 17.58 6.01 16.52 3.76
17 95.23 0.86 0.52 0.63 57.14 29.43 48.98 18.54
16 133.03 0.74 0.67 0.63 79.82 53.41 59.32 33.65
15 159.43 0.63 0.78 0.63 95.66 74.34 60.20 46.84
14 149.73 0.53 0.85 0.63 89.84 76.19 47.61 48.00
13 186.05 0.44 0.90 0.40 111.63 100.33 48.93 84.18
12 195.19 0.34 0.94 0.53 117.11 110.05 40.06 58.44
11 128.25 0.26 0.97 0.53 76.95 74.33 19.92 39.47
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 13
10 104.80 0.19 0.98 0.53 62.88 61.72 12.00 32.77
8 83.84 0.03 1.00 0.53 50.30 2.93 1.76 1.55
7 63.09 ­0.05 1.00 0.53 37.85 ­3.30 ­1.98 ­1.75
6 137.73 ­0.16 0.99 0.53 82.64 ­21.55 ­12.93 ­11.42
5 102.93 ­0.28 0.96 0.53 61.76 ­28.37 ­17.02 ­15.04
4 92.22 ­0.39 0.92 0.53 55.33 ­36.03 ­21.62 ­19.10
3 77.33 ­0.50 0.87 0.40 46.40 ­38.67 ­23.20 27.13
2 57.00 ­0.60 0.80 0.40 34.20 ­34.30 ­20.58 28.89
1 31.33 ­0.73 0.68 0.40 18.80 ­22.92 ­13.75 49.69
"
250.04 450.87
F = "Mu/"Mo = "RT/"RS= "T/"S = 1.8
Skarpa jest stateczna.
3.3. Obliczenia przemieszczeń ściany oporowej i sprawdzenie warunków
stanów granicznych użytkowalności:
3.3.1. Obliczenie osiadań i przechyłki ściany.
Zestawienie obliczeń osiadań znajduje się w tabeli, w załączniku nr 2.
Ściana przechyli się o Ć=0.00064907rad < Ćdop = 0.002rad
3.3.2. Obliczenie przesunięcia poziomego ściany.
Głębokość zasięgu odkształceń postaciowych w gruncie hw:
la=D*tg(45°+q/2)=1.804047755
hw=0,4*(B+la)=2.121619102
Warstwa I :
PrzyjÄ™to ½=0,35, E0=22MPa
h1=0.8m
m1=0.4571428571
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 14
1=(1+½)*[(1-½)*ln(1+ m12)+ m1*(3-2½)*arctg(q)=1.147478455
Warstwa II :
Przyjęto v=0,3, E0=50MPa
h2=hw=2.121619102
m2=1.212353773
2=(1+½)*[(1-½)*ln(1+ m22)+ m2*(3-2½)*arctg(q)=2.185737641
Przemieszczenie poziome fundamentu:
f1=4,129993032mm
f2=0,02596287365mm
4. Obliczenia do wariantu II - posadowienie ściany na
palach.
4.1. Przyjęcie układu pali:
Przyjęto wstępnie pale Vibro zgodnie z tematem projektu. Rozmieszczone zostały
w dwóch rzędach. W obu rzedach pale nachylone są w stosunku 1:4. Średnica pala
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 15
Di=0,46m, Do=0,4m. Przyjęto max rozstaw dylatacyjny co L=7m. Przyjęty
rozstaw pali 4D=1,6m.
4.2. Obliczenia statyczne fundamentu palowego (wyznaczenie sił w palach).
Siły w palach obliczono za pomocą graficznej metody Culmanna oraz programu
Autocad 2014. MetodÄ™ przedstawia schemat:
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 16
Z kombinacji 1 :
Vd=310.83kN
Hd=131.54kN
Q=337.517kN
Q1=210.96kN
Q2 = 234.67kN
Q3=123.74kN
Qn1=Q1*L/n1
Qn2=Q2*L/n2
Qn3=Q3*L/n2
S1=1,25*Qn1
S2=1,25*Qn2
S3=1,25*Qn3
Q1 210.96 Qn1 295.344 S1 369.18
Q2 234.67 Qn2 273.7816667 S2 342.2270833
Q3 123.74 Qn3 144.3633333 S3 180.4541667
Qn1E"Qn2 (n1=5, n2=6)
4.3. Obliczenie nośności pali w gruncie wg EC 7 oraz dobranie długości i
średnic pali.
Głebokośc krytyczna
Di 0.46
D0 0.4
hc 10
hci 10.72380529
hci* 13.94094688
Ap 0.1661902514
r 1.6
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 17
L 7
n1 5
n2 6

współczynniki technologiczne:
warstwa Sp Ss Sw alfa tg alfa
saclSi 1 1 0.6 4 0.06992681194
Or 1 1 0.6 1 0.01745506493
Fsa 0.9 0.8 0.5 6 0.1051042353
MSa/CSa
1 1 0.7 7 0.1227845609

wartości jednostkowego granicznego oporu gruntu wzdłuż pobocznicy pala:
dla saclSi
Il 0 0.5 0.04
t 50 31 48.48
wciskane : tr=53.328
wyciÄ…gane: tr= 43.632
dla FSa
Id 0.33 0.67 0.57
t 31 62 52.88
tr=47.592
q 1650 2700 2391.18
qr=2152.062
dla MSa/CSa
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 18
Id 0.67 1 0.84
t 74 132 103.88
tr=93.492
q 3600 5850 4759.09
qr=4283.181
W warstwie torfu nie występuje tarcie pozytywne, jest tylko tarcie negatywne
tr=10kPa.

pole podstawy pojedynczego pala Ap=0,17m²

pole pobocznicy pala As=Ä„Dx1=1,45m²

Poziom interpolacji oporów  t i  q dla gruntu nośnego:
hi
oi hi*oi
saclSi 2.8
20 56
Or 0.1
12.5 1.25
Or 4.1
14.9 61.09
118.34
hz = 7.256698113m
Zl = ­3.243301887m

tabela przedstawiająca zestawienie wartości obliczeniowych dla pali wciskanych
znajduje się w załączniku nr 3.

tabela przedstawiająca zestawienie wartości obliczeniowych dla pali wyciąganych
znajduje się w załączniku nr 4.
4.4. Obliczenie osiadania najbardziej obciążonego pala pojedynczego.
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 19
Sp Ss Eo
saclSi 1 1
36
Or 1 1
1.3
Fsa 0.9 0.8
55
MSa/CSa 1 1
90

osiadanie pala 1:
Eos1 = 11.71 MPa Ka1 = 2561.912895
Ra = 1 h1/D = 13.04347826
Et = 30000 MPa Mr = 0.94
D = 0.46m Osiadanie s1 = 0.3784628922 mm

osiadanie pala 2
Eos2 = 67.46938776 MPa Rb = 0.9
Eb = 90 Iok = 1.6
Ka2 = 444.646098 Iw =1.44
h2/D = 10.65217391 Osiadanie s2 = 1.81 mm
Całkowite osiadanie s=s1+s2 = 2.19 mm.
Dorota Góra Projekt posadowienia ściany oporowej w dwóch wariantach 20