3329133088

Geoinżynieria Geoinżynieria

drogi mosty tunele I

Projektowanie budowli ziemnych w skomplikowanych i złożonych warunkach geotechnicznych

dr inż. Andrzej Batog, dr inż. Maciej Hawrysz

Politechnika Wrocławska    Projektowanie budowli ziem-

nych obejmuje bardzo szeroki zakres prac, począwszy od rozpoznania i przygotowania podłoża gruntowego, poprzez ustalenie złoża lub dostawcy kwalmkowanego materiału gruntowego do formowania nasypów, ustalenie technologii wykonawstwa i kryteriów odbioru robót. W niniejszym artykule przedstawiono wybrane zagadnienia oceny stanów granicznych budowli ziemnych, które występują w złożonych i skomplikowanych warunkach gruntowych. W szczególności dotyczy to zagadnień posadawiania nasypów na podłożach słabonośnych w warunkach występowania niekorzystnych obciążeń nasypów modernizowanych linii kolejowych oraz obciążeń sejsmicznych budowli ziemnych na obszarach szkód górniczych lub w zasięgu oddziaływań robót strzałowych w kopalniach surowców skalnych. Omówiono również zasady ustalania zapasów stateczności w zależności od

typu i przeznaczenia budowli ziemnej oraz zastosowanego podejścia obliczeniowego

Stopień skomplikowania warunków gruntowych podłoża budowli ziemnej

Według najnowszego Rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych [1] warunki gruntowe w zależności od stopnia ich skomplikowania dzieli się na:

-    proste - występujące w przypadku warstw gruntów jednorodnych genetycznie i litologicznie, zalegających poziomo, nie obejmujących mineralnych gruntów słabonośnych, gruntów organicznych i nasypów niekontrolowanych, przy zwierciadle wody poniżej projektowanego poziomu posadowienia oraz braku występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych;

-    złożone - występujące w przypadku warstw gruntów niejednorodnych, nieciągłych, zmiennych genetycznie i litologicznie, obejmujących mineralne grunty słabonośne, grunty organiczne i nasypy niekontrolowane, przy zwierciadle wód gruntowych w poziomie projektowanego posadawiania i powyżej tego poziomu oraz przy braku występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych;

-    skomplikowane — pojawiają się w przypadku warstw gruntów objętych występowaniem niekorzystnych zjawisk geologicznych, zwłaszcza zjawisk i form krasowych, osuwiskowych, su-fozyjnych, kurzawkowych, glacitektonicznych, gruntów ekspansywnych i zapadowych, na obszarach szkód górniczych, przy możliwych nieciągłych deformacjach górotworu, w obszarach dolin i delt rzek oraz na obszarach mor-

Kategorie geotechniczne budowli ziemnych

W przedmiotowych rozporządzeniach [1, 2] podane są ogólne kryteria przypisania obiektu budowlanego do kategorii geotechnicznej. W instrukcji ITB 424/2006 112] podano szersze kryteria dla skarp gruntowych, które jednak nie są zgodne z zapisami najnowszego rozporządzenia z 2012 r. [1], Konsekwencją wyboru kategorii jest m.in. sposób i zakres przeprowadzania badań geotechnicznych podłoża oraz złóż materiału gruntowego dla projektowanej budowli ziemnej, jak również wybór metod obliczeniowych. Kategorię geotechniczną ustala się w zależności od stopnia skomplikowania warunków gruntowych oraz konstrukcji obiektu budowlanego, charakteryzującej możliwości przenoszenia odkształceń i digań, a także od stopnia złożoności oddziaływań, stopnia zagrożenia życia i mienia awarią konstrukcji, jak również w zależności od znaczącego oddziaływania tego obiektu na środowisko.

Kategoria geotechniczna pozwala ocenić trudności problemu geotechnicznego. Uwzględnia ona złożoność konstrukcji i komplikacje budowy geologicznej. Kwalifikowanie do kategorii geotechnicznej odbywa się przed rozpoczęciem badań, kategorie można zmienić w trakcie ich trwania.

Przyporządkowanie projektowanej budów] ziemnej do konkretnej kategorii geotechniczne winno być przeprowadzane w oparciu o bieżą ce wyniki badań geotechnicznych gruntu, anali zę danych archiwalnych, w tym analizę i ocenę dokumentacji geotechnicznej, geologiczno-inży nierskiej i hydrogeologicznej, obserwacji geode zyjnych zachowania się obiektów sąsiednich oraz innych danych dotyczących podłoża badanego terenu i jego otoczenia.

Kategoria I obejmuje niewielkie budowle ziemne w prostych warunkach gruntowych, w tym:

-    skarpy wykopów do 1,2 m,

-    skarpy nasypów do 3 m.

W przypadku zboczy kategorii I można projektować budowle ziemne na podstawie przedmiotowych przepisów oraz doświadczenia. Kategoria II dotyczy budowli ziemnych (nasypów i wykopów) w prostych i złożonych warunkach gruntowych, wymagających ilościowej i jakościowej

34

lipiec - wrzesień | 3 / 2013 [44]