Budownictwo ziemne Geosyntetyki

Podobne dokumenty
Pracownia specjalistyczna z Geoinżynierii. Studia stacjonarne II stopnia semestr I

OFERTA DZIAŁU GEOSYNTETYKÓW

Wzmacnianie podtorza

Konstrukcje oporowe - nowoczesne rozwiązania.

D A SPECYFIKACJE TECHNICZNE WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT WZMOCNIENIE PODŁOŻA GRUNTOWEGO GEOSIATKĄ SYSNTETYCZNĄ

Systemy odwadniające - rowy

D Układanie geosyntetyków

Nasyp budowlany i makroniwelacja.

Warunki techniczne wykonywania nasypów.

Geosyntetyki to jedyne materiały

Innowacyjny system łączenia folii wytłaczanych

Warstwę transmisyjną lub przesklepiającą projektuje się przeważnie na terenach

Zakresy zastosowań geosyntetyków.

SPECYFIKACJA TECHNICZNA SST WZMOCNIENIE PODŁOŻA MATERACEM

PRZEGLĄD PRODUKTÓW Geosyntetyki

NOVITA S.A. Geowłókniny GEON - zastosowania w gospodarce i ochronie wód. Nonvowen Geotextile GEON - application in the economy and water protection

Metody wzmacniania wgłębnego podłoży gruntowych.

Podział geosyntetyków wg PN-EN ISO Przygotował: Jakub Stanasiuk 1

Wykonawstwo robót fundamentowych związanych z posadowieniem fundamentów i konstrukcji drogowych z głębiej zalegającą w podłożu warstwą słabą.

M ZASYPKA GRUNTOWA. 1. Wstęp. 2. Materiały. 1.1 Przedmiot ST

Zakres wiadomości na II sprawdzian z mechaniki gruntów:

STWiORB jest stosowana jako dokument przetargowy i kontraktowy przy zlecaniu i realizacji robót wymienionych w pkt. 1.1.

Zasady wymiarowania nasypów ze zbrojeniem w podstawie.

Klasa betonu Klasa stali Otulina [cm] 3.00 Średnica prętów zbrojeniowych ściany φ 1. [mm] 12.0 Średnica prętów zbrojeniowych podstawy φ 2

Seminarium SITK RP Oddz. Opole, Pokrzywna 2013

LINIA KOLEJOWA DD26 SPO 'CZEKANÓW' WĘZEŁ 'CZEKANÓW' SEKCJA IV DD28 DD29 PRZEJŚCIE DLA ZWIERZĄT. DD29a DD32 PRZEJŚCIE DLA ZWIERZĄT DD33

Zarys geotechniki. Zenon Wiłun. Spis treści: Przedmowa/10 Do Czytelnika/12

Grupy nośności vs obliczanie nośności podłoża.

Drgania drogowe vs. nośność i stateczność konstrukcji.

Nasypy projektowanie.

ROBOTY INŻYNIERYJNE - WD-0.03 Wiadukt nad DTŚ w ciągu DK88. Wyszczególnienie robót wraz z przedmiarem

mr1 Klasa betonu Klasa stali Otulina [cm] 4.00 Średnica prętów zbrojeniowych ściany φ 1 [mm] 12.0 Średnica prętów zbrojeniowych podstawy φ 2

CZYM JEST GEOTICA? Geokompozyty drenażowe 4 Geowłókniny 6 Geotkaniny 7 Geosiatki 8 Maty antyerozyjne 9 Gabiony 10

Katalog typowych konstrukcji nawierzchni sztywnych

Analiza stateczności zbocza

ZARZĄD DRÓG POWIATOWYCH W PRZEMYŚLU SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE DRENAŻ FRANCUSKI

Budowa jezdni i chodnika wraz z odwodnieniem ul. Kwiatowej w Dąbrowie Leśnej gm. Łomianki na odc. od ul. Granicznej do ul. Pionierów D

Podłoże warstwowe z przypowierzchniową warstwą słabonośną.

GEOPRODUKTY SYNTETYCZNE I NATURALNE. Geosyntetyki SOLIDNE MATERIAŁY - GRUNTOWNE ROZWIĄZANIA

099_Schotterrasensubstrat_0_32_Typ_SR.xls PL Stand: Lawa, pumeks, mieszanka kruszyw mineralnych i ziemi ogrodowej. Maksymalna pojemość wodna

Zadanie 2. Zadanie 4: Zadanie 5:

WZMOCNIENIE PODŁOŻA GEOSIATKAMI

Projektowanie indywidualne

P R Z E D M I A R R O B Ó T Zabezpieczenie osuwiska zbocza rzeki Bzury w Sochaczewie

Analiza ściany żelbetowej Dane wejściowe

BUDOWA AUTOSTRADY A4. Węzeł Dębica-Pustynia - Węzeł Rzeszów Zachodni km km

Geosyntetyki w drenażach i odwodnieniach liniowych.

SPECYFIKACJE TECHNICZNE WYKONANIA. i ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH. D c WZMOCNIENIE GEOSYNTETYKIEM PODŁOŻA

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D ROBOTY ZIEMNE

ZBIÓR WYMAGAŃ ZAGĘSZCZENIA GRUNTU DLA BUDOWNICTWA I DROGOWNICTWA

Mgr inż. Paweł Trybalski Dział Doradztwa Technicznego, Grupa Ożarów S.A. Olsztyn

Projekt ciężkiego muru oporowego

II LUBELSKIE FORUM DROGOWE WYZWANIA REALIZACYJNE PODCZAS BUDOWY ODCINKÓW S12(17) i S19 WOKÓŁ LUBLINA

Współczynniki redukcyjne dla geosyntetyków

Dobór wyrobów geosyntetycznych do zbrojenia gruntu

3. Zestawienie obciążeń, podstawowe wyniki obliczeń

Uwagi dotyczące mechanizmu zniszczenia Grunty zagęszczone zapadają się gwałtownie po dobrze zdefiniowanych powierzchniach poślizgu według ogólnego

Produkty - Geosyntetyki

Optymalny jakościowo i ekonomicznie dobór materiałów budowlanych Łukasz Marcinkiewicz Tomasz Rudnicki

Przedmiotem opracowania jest określenie technologii wykonania nawierzchni dla drogi powiatowej nr 1496N na odcinku od km do km

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA D WYKONANIE WYKOPÓW W GRUNTACH NIESKALISTYCH

- Celem pracy jest określenie, czy istnieje zależność pomiędzy nośnością pali fundamentowych, a temperaturą ośrodka gruntowego.

Obliczenia ściany oporowej Dane wejściowe

Angelika Duszyńska Adam Bolt WSPÓŁPRACA GEORUSZTU I GRUNTU W BADANIU NA WYCIĄGANIE

Geotkaniny czy geosiatki?

SPECYFIKACJA TECHNICZNA B WYKONANIE WYKOPÓW W GRUNTACH NIESKALISTYCH KOD CPV

Projektowanie konstrukcji budowlanych, nasypów, murów oporowych oraz stromych skarp z zastosowaniem geosyntetyków.

OGÓLNE SPECYFIKACJE TECHNICZNE. D e WZMOCNIENIE GEOSYNTETYKAMI SŁABEGO PODŁOŻA NAWIERZCHNI.

Poz. Tytuł Nr str. SPIS ZAWARTOŚCI OPRACOWANIA 1 CZĘŚĆ OPISOWA 1. INFORMACJE OGÓLNE 2

Kategoria geotechniczna vs rodzaj dokumentacji.

PRZEDMIAR ROBÓT NR 1 Roboty drogowe i organizacja ruchu

Parasejsmiczne obciążenia vs. stateczność obiektów.

1. Dane : DANE OGÓLNE PROJEKTU. Poziom odniesienia: 0,00 m.

KOSZTORYS OFERTOWY. ul. Rybickiego 8 pok 402 ; Skierniewice

Agnieszka Przybył Wavin Metalplast-Buk Sp. z o.o. Forum ODWODNIENIE 2014 Kraków, r.

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH M

Wykonanie warstwy odsączającej z piasku

Płyta VSS. Piotr Jermołowicz - Inżynieria Środowiska Szczecin

Płynny polimerowy uszczelniacz i stabilizator do gleby

PRZEDMIAR. NARZUTY Koszty pośrednie [Kp]... % R, S Zysk [Z]... % R+Kp(R), S+Kp(S) VAT [V]... % Σ(R+Kp(R)+Z(R), M, S+Kp(S)+Z(S))

SPECYFIKACJA TECHNICZNA D KOSTKI BRUKOWEJ

D Zbrojona ściana oporowa z elementów betonowych SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH

Geotkaniny czy geosiatki?

ZASTOSOWANIE POPIOŁÓW LOTNYCH Z WĘGLA BRUNATNEGO DO WZMACNIANIA NASYPÓW DROGOWYCH

SPIS RYSUNKÓW. Studnia kaskadowa na rurociągu obejścia kaskady Rzut, przekrój A-A rysunek szalunkowy K-1 Rzut, przekrój A-A rysunek zbrojeniowy K-2

Metody wgłębnego wzmocnienia podłoża pod nasypami drogowymi

KONSTRUKCJE MUROWE ZBROJONE. dr inż. Monika Siewczyńska

Parametry geotechniczne gruntów ustalono na podstawie Metody B Piasek średni Stopień zagęszczenia gruntu niespoistego: I D = 0,7.

Egzamin z MGIF, I termin, 2006 Imię i nazwisko

D PARKINGI I ZATOKI

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE

D ROBOTY ZIEMNE. WYMAGANIA OGÓLNE

PROJEKT GEOTECHNICZNY

Rozmieszczanie i głębokość punktów badawczych

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA D a. WZMOCNIENIE PODBUDOWY Z KRUSZYWA GEOSIATKA O SZTYWNYCH WĘZŁACH

Instytut Budownictwa Wodnego Polskiej Akademii Nauk. Gdańsk Oliwa ul. Kościerska 7.

EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH

Dobór technologii wzmocnienia podłoża

ZBROJENIE GEOSYNTETYCZNE PODSTAWY NASYPU INŻYNIERIA TRANSPORTOWA

Transkrypt:

Budownictwo ziemne Geosyntetyki Michał Kowalski Nazwa wydziału: Górnictwa i Geoinżynierii Nazwa katedry: Geomechaniki, Budownictwa i Geotechniki

Idea gruntu zbrojonego Grunt jest szeroko dostępnym i relatywnie tanim materiałem, który podobnie jak beton posiada wysoką wytrzymałość na ściskanie w porównaniu z wytrzymałością na rozciąganie. Aby pozbyć się tej niedogodności grunty, podobnie jak beton, można zbroić. Typowe materiały używane do zbrojenia gruntu są z reguły lekkie, giętkie i posiadają wysoką wytrzymałość na rozciąganie. Przykładem takich materiałów są cienkie taśmy stalowe bądź aluminiowe, a zwłaszcza geosyntetyki (tj. geotkaniny i geosiatki). Grunt w połączeniu ze zbrojeniem tworzy materiał kompozytowy posiadający wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie.

Idea gruntu zbrojonego Grunt zbrojony bardzo dobrze sprawdza się w konstrukcjach nasypów posadowionych na słabych gruntach, na terenach szkód górniczych oraz na terenach narażonych na zjawiska dynamiczne. W wielu takich przypadkach geotekstylia i geosiatki mogą znacząco zwiększyć wskaźnik stateczności, zmniejszyć przemieszczenia oraz ograniczyć koszty w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań. Pozwalają także na budowę nasypów o bardzo stromych skarpach.

Idea gruntu zbrojonego Trzęsienie ziemi w Kobe (1995). Zdjęcie sprzed zajścia oraz po:

Idea gruntu zbrojonego

Przykłady konstrukcji z gruntu zbrojonego

Przykłady konstrukcji z gruntu zbrojonego

Przykłady konstrukcji z gruntu zbrojonego Testowy nasyp zbudowany w Japonii

Przykłady konstrukcji z gruntu zbrojonego Wiadukt w Jastrzębiu Zdroju

Przykłady konstrukcji z gruntu zbrojonego Wiadukt w Jastrzębiu Zdroju

Przykłady zbrojonych konstrukcji ziemnych Nasypy na gruntach słabonośnych Embankments on soft soils

Przykłady zbrojonych konstrukcji ziemnych Konstrukcje nawierzchni Transport routes

Przykłady zbrojonych konstrukcji ziemnych Wzmocneinie gruntu pod fundamentami Reinforced foundation pads

Przykłady zbrojonych konstrukcji ziemnych Konstrukcje oporowe Retaining structures

Przykłady zbrojonych konstrukcji ziemnych Składowiska odpadów Landfill engineering

Przykłady zbrojonych konstrukcji ziemnych Zbrojone konstrukcje ziemne nad punktowymi lub liniowymi elementami nośnymi Reinforced earth structures over point or linear bearing elements

Przykłady zbrojonych konstrukcji ziemnych Kolumny w osłonie geosyntetycznej Geosynthetic-encased columns

Przykłady zbrojonych konstrukcji ziemnych Zabezpieczenia powierzchni na terenach zapadliskowych Overbridging systems in areas prone to subsidence

Podział geosyntetyków Geotkaniny (woven and knitted geotextiles) Geowłókniny, włókniny (nonwoven geotextiles) Geosiatki (geogrids) Geomembrany (geomembranes) Geopianki (geofoam) Geokompozyty (geocomposites)

Podział geosyntetyków

Geotkaniny Geotkaniny są typowym przykładem geotekstyliów tkanych, zbudowanych najczęsciej z dwóch układów krzyżujących się włókien. Cechują się dużym zakresem wytrzymałości na rozciąganie od ok. 40 kn/m do 1600 kn/m. Prawie wszystkie geotkaniny wytwarzane są z poliestru lub z polipropylenu.

Geotkaniny zastosowania Stabilizacja i budowa podłoży konstrukcyjnych (podbudowy placów, ulic, parkingów, wiaduktów i nasypów) w trudnych warunkach gruntowowodnych Wzmacnianie słabego podłoża nasypów komunikacyjnych Budowa zbrojonych konstrukcji oporowych

Geotkaniny zastosowania Zbrojenie podstawy nasypów opartych na palach wzmacniających słabe podłoże Zazielenianie skarp, nasypów system INORGREENING oraz stabilizacja osuwisk Odciążenie przyczółków mostowych

Geotkaniny zastosowania Rozbudowa i rekultywacja składowisk odpadów Konstrukcja nasypów i skarp Ograniczenie destrukcyjnego oddziaływania szkód górniczych na konstrukcje

Geotkaniny zastosowania Wzmacnianie warstw bitumicznych Konstrukcja i zabezpieczenie wałów przeciwpowodz iowych Posadowienie konstrukcji hal przemysłowych i obiektów kubaturowych

Geotkaniny zastosowania Budowa i wzmacnianie podbudowy torowisk kolejowych i tramwajowych

Geotkaniny

Geowłókniny Geowłókniny są to płaskie materiały geosyntetyczne wykonane głównie z włókien PP (polipropylenowych) lub PES (poliestrowych), połączone mechanicznie w procesie igłowania, przeszywania lub zgrzewane termicznie. Przy czym pierwsza metoda sprawia, że stają się one mocniejsze i odporne na rozwarstwienia. Są szczególnie przydatne przy wykonaniu każdego typu drenaży: poziomych i pionowych, ze względu na zdolność przepuszczania wody i powietrza. Pełnią funkcję jako warstwa chroniąca folię lub membranę przed przebiciem. Wykorzystywane również dla zwiększenia nośności lub poprawy trwałości drogi, czy też uszczelnienia jej podłoża.

Geowłókniny Geowłókniny przeznaczone są do wzmacniania górnej warstwy podłoża gruntowego nawierzchni drogowych i kolejowych oraz dolnych warstw nośnych podbudowy, w celu zmniejszenia zakresu wymiany gruntów oraz zużycia materiałów kamiennych, a także wydłużenia okresu eksploatacji nawierzchni. Służą również do: wykonywania warstw odcinających i rozdzielających między gruntem drobnoziarnistym a warstwami konstrukcyjnymi nawierzchni; tworzenia warstw podkładowych i przekładkowych, utrzymujących grunt pod geosiatką lub wewnątrz geosiatek przy budowie wzmocnionych skarp i nasypów; zbrojenia pod powierzchnie parkingowe.

Geowłókniny zastosowania Odwodnienie placów, boisk sportowych, parkingów oraz dróg dojazdowych, pasów startowych; składowisk odpadów Stabilizacja podłoża pod kostkę brukową place, chodniki, ścieżki rowerowe Odwodnienia liniowe budowli wodnych np. odpowietrzne drenaże zapór i wałów przeciwpowodziowych

Geowłókniny

Geosiatki Geosiatki to płaskie polimerowe struktury wykonane z polipropylenu (PP), polietylenu o wysokiej gęstości (PEHD), poliamidu (PA), poliestru (PET, PES), alkoholu poliwinylowego (PVA) oraz Aramidu (A). Polimery te różnią się między sobą sztywnością, wydłużeniem przy zerwaniu, odpornością na czynniki chemiczne, podatnością na płynięcie oraz ceną. Zastosowanie odpowiedniego z nich jest uwarunkowane konkretnym projektem oraz rachunkiem ekonomicznym. Geosiatki mogą być wytwarzane poprzez tłoczenie na gorąco z płyt z tworzyw sztucznych, poprzez zgrzewanie pasm tworzyw sztucznych, bądź jako przeplatane pasma z włókien chemicznych. Geosiatki podobnie jak geotkaniny cechują się dużym zakresem wytrzymałości na rozciąganie, od ok. 20 kn/m do 1400 kn/m.

Geosiatki zastosowania Zbrojenie skarp i zboczy Zbrojenie podstawy nasypów opartych na palach wzmacniających słabe podłoże Wzmacnianie nawierzchni bitumicznych

Geosiatki

Geosiatki

Geosiatki vs

Geomembrany Geomembrana jest to cienki, giętki i ciągły, nieprzezroczysty i zasadniczo nieprzepuszczalny dla substancji płynnych i gazów produkt syntetyczny lub bitumiczny w postaci wstęg lub arkuszy, złożony z jednej lub kilku warstw o łącznej grubości powyżej 1 mm. Ze względu na sposób wykończenia wyróżniamy geomembrany o powierzchni: obustronnie gładkiej, obustronnie chropowatej, przemiennie gładkiej i chropowatej, przemiennie profilowanej (moletowanej) i gładkiej lub chropowatej

Geomembrany Geomembrana stosowane przy izolacji obiektów budowlanych i hydrotechnicznych, odporne na większość środków chemicznych występujących w przyrodzie (np. produkty ropopochodne), nie ulegają degradacji biologicznej i charakteryzują się dobrymi parametrami mechanicznymi, niską wodochłonnością, nieprzesiąkliwością oraz różnorodnością zastosowań. Wykonane są głównie z takich materiałów jak PEHD (polietylen wysokiej gęstości) oraz PCV (polichlorek winylu). Powierzchnia geomembrany może być gładka lub posiadać strukturę. Produkowane są w różnych grubościach w zależności od ich przeznaczenia.

Geomembrany - zastosowanie Uszczelnianie składowisk odpadów komunalnych Uszczelnienia w obrębie obiektów magazynowania i dystrybucji paliw płynnych Wykonanie uszczelnień oczyszczalni ścieków

Geomembrany

Geopianki

Geopianki

Geopianki

Geokompozyty Geomembrany wielowarstwowe, otrzymywane są w wyniku kalandrowania dwojącego, polegającego na łączeniu kilku pasm lub arkuszy z materiałów wysokopolimerycznych. Przez szczelinę między walcami kalandra jednokrotnie przepuszcza się (równocześnie) dwa lub trzy pasma produktów geosyntetycznych, które wskutek ogrzania i nacisku walców zostają połączone w pasmo lub arkusz o większej grubości.

Funkcje geosyntetyków Rodzaj geosyntetyku Separacja Zbrojenie Filtracja Drenaż Izolacja geotekstylia geosiatki geomembrany GCL georury geopianki geokompozyty

Polimery Do wykonania zbrojenia, stosowanego w robotach ziemnych i fundamentowych w konstrukcjach oporowych, stosuje się następujące surowce: Polipropylen (PP) Polietylen (PE, PEHD) Poliester (PET, PES) Alkohol poliwinylowy (PVA) Poliamid (PA) Aramid (AR) W celu zapewnienia odpowiednich właściwości wyrobom, używa się do ich wykonania rozmaite dodatki (np. stabilizatory)

Typowe wartości wytrzymałości krótkoterminowej geosyntetyków Mate riał AR Produkt Goesiatki tkane i dziane (Woven and knitted) Typowa wytrzymałość krótkoterminowa [kn/m] Typowe wydłużenie [%] od do max od do 40 1 200 2 200 2 4 Geotkaniny 100 1 400 2 400 2 4

Woven vs knitted

Typowe wartości wytrzymałości krótkoterminowej geosyntetyków Mate riał PE Produkt Goesiatki tkane i dziane Geosiatki ekstrudowane Typowa wytrzymałość krótkoterminowa [kn/m] Typowe wydłużenie [%] od do max od do 20 150 300 15 20 40 150 200 10 15 Geotkaniny 30 200 400 15 20

Typowe wartości wytrzymałości krótkoterminowej geosyntetyków Mate riał PET Produkt Goesiatki tkane i dziane Geosiatki zgrzewane Typowa wytrzymałość krótkoterminowa [kn/m] Typowe wydłużenie [%] od do max od do 20 800 1 200 8 15 20 400 500 6 10 Geotkaniny 100 1 000 1600 8 15

Typowe wartości wytrzymałości krótkoterminowej geosyntetyków Mate riał Produkt Typowa wytrzymałość krótkoterminowa [kn/m] Typowe wydłużenie [%] od do max od do Goesiatki tkane i dziane 20 200 500 8 15 PP Geosiatki zgrzewane Geosiatki ekstrudowane 20 200 400 8 15 20 50 8 20 Geotkaniny 20 200 600 8 20

Typowe wartości wytrzymałości krótkoterminowej geosyntetyków Mate riał PVA Produkt Goesiatki tkane i dziane Typowa wytrzymałość krótkoterminowa [kn/m] Typowe wydłużenie [%] od do max od do 30 1 000 1 600 4 5 Geotkaniny 30 900 1 800 4 5

Polimery Dobór polimeru, z którego ma być wykonane zbrojenie, musi uwzględniać: chemizm ośrodka gruntowego, czas użytkowania budowli, stopień obciążenia zbrojenia, dopuszczalne odkształcenia budowli lub dopuszczalne wydłużenia zbrojenia.

Wytrzymałość na rozciąganie Charakterystyki wytrzymałości na rozciąganie do wydłużenie względnego dla polyaramidu, poliestru, polipropylenu i HDPE oraz dla stali.

Idea gruntu zbrojonego Zmiany wymaganej i istniejącej wytrzymałości na rozciąganie materiału geosyntetycznego z uwagi na funkcjonalność i czas użytkowania (ISO/TR 13434:1998)

Reologia geosyntetyków Rodzaje pełzania

Mechanizmy degradacji geosyntetyków światło ultrafioletowe (UV) oksydacja (PP) hydroliza (PET) rysy od naprężeń środowiskowych (HDPE) temperatura warunki biologiczne

Wpływ temperatury Tabela zależności wytrzymałości długoterminowej od temperatury dla przykładowych geosiatek firmy Tenax

Przewidywany okres użytkowania Podział konstrukcji z gruntu zbrojonego z uwagi na przewidywany okres użytkowania: Rodzaje obiektów Doraźne Tymczasowe Trwałe Długotrwałe Czas użytkowania 2 lata 5 lat 25 lat 50 lat 50 120 lat Przykłady podpory tymczasowe, zabezpieczenia elementów konstrukcji na czas budowy drogi dojazdowe, konstrukcje zabezpieczające na czas budowy wały przeciwpowodziowe, nasypy dróg lokalnych, osłony akustyczne nasypy autostrad, standardowe budowle hydrotechniczne, ściany oporowe i zbocza w strefie oddziaływań budowli trwałych ściany oporowe autostrad lub budowli monumentalnych, podpory mostów

Wartość charakterystyczna wytrzymałości krótkotrwałej zbrojenia Wartość charakterystyczną wytrzymałości krótkotrwałej określa się na podstawie wytrzymałości na rozciąganie deklarowanej przez producenta. Jeżeli producent określa tę wytrzymałość zgodnie z normą PN-EN 13251:2002, poprzez wartość charakterystyczną ഥF o i odchyłkę, wartość charakterystyczną ustala się z zależności F o,k = ഥF o Jeżeli producent deklaruje wytrzymałość na rozciąganie jedną wartością, wartość charakterystyczną przyjmuje się równą wartości deklarowanej F o,k = F o

Geotextile tensile strength

Geotextile tensile strength

Wytrzymałość długotrwała zbrojenia Wartość charakterystyczną wytrzymałości długotrwałej wyznacza się z zależności: gdzie: F k = F o,k A 1 A 2 A 3 A 4 A 1 współczynnik uwzględniający spadek wytrzymałości na skutek pełzania w projektowym okresie użytkowania konstrukcji, A 2 współczynnik uwzględniający spadek wytrzymałości zbrojenia na skutek uszkodzeń w transporcie i przy wbudowaniu, A 3 współczynnik uwzględniający spadek wytrzymałości zbrojenia na skutek połączeń, A 4 współczynnik uwzględniający spadek wytrzymałości zbrojenia na skutek działania czynników środowiskowych.

Wytrzymałość długotrwała zbrojenia Wartość współczynników powinna być deklarowania przez producenta. W przypadku konstrukcji kategorii II i III deklarowane wartości powinny być potwierdzone wynikami odpowiednich badań lub atestami wydanymi przez państwowe instytuty badawcze. Dla konstrukcji kategorii I i mniej odpowiedzialnych konstrukcji kategorii II, przy braku badań, wartości współczynników A 1 A 4 mogą być określane wg następujących zaleceń: Surowiec wyjściowy zbrojenia A 1 PE, PP 5.0 PA, PET, AR 2.5

Wytrzymałość długotrwała zbrojenia Materiał Typowe wartości współczynnika A 1 od do Minimalna wartość współczynnika A 1 gdy brak badań AR 1.5 2.0 3.5 PA 1.5 2.0 3.5 PE 2.0 3.5 6.0 PET 1.5 2.5 3.5 PP 2.5 4.0 6.0 PVA 1.5 2.5 3.5

Wytrzymałość długotrwała zbrojenia Wpływ uszkodzenia podczas transportu, przy zabudowywaniu i przy zagęszczaniu. Dla zbrojenia w gruntach o okrągłych ziarnach, ewentualnie z domieszką kruszywa łamanego: Rodzaj materiału gruntowego W przypadku kruszywa łamanego i braku zabezpieczeń zbrojenia, należy wartość współczynnika ustalać doświadczalnie (na poletku), porównując wytrzymałość siatki po zagęszczeniu z wytrzymałością przed zagęszczeniem. A 2 Drobnoziarnisty 1.4 Gruboziarnisty 1.7 Drobnoziarnisty z domieszką kruszywa łamanego 2.0

Wytrzymałość długotrwała zbrojenia Wpływ połączeń zbrojenia i przyłączeń do innych elementów budowlanych na podstawie badań przez porównanie z wytrzymałością krótkotrwałą na rozciąganie, - przy braku połączeń A 3 = 1. 0; Wpływ środowiska: - dla zwykłych warunków A 4 = 1. 0.

Współczynniki materiałowe przykładowej geosiatki (Fortrac M - PVA) Projektowany okres eksploatacji 1 rok 2 lata 5 lat 10 lat 60 lat 120 lat A 1 [-] 1.40 1.42 1.44 1.46 1.51 1.53 A 2 Grupa gruntu: 65/65-30MP 80/25-30MP 110/25-30MP 200/30-30MP Drobnoziarniste D 90 < 2 mm Piaski, pospółki D 90 < 32 mm Żwir, tłuczeń D 90 < 63 mm 1.02 1.02 1.02 1.02 1.15 1.15 1.10 1.05 1.30 1.30 1.10 1.08 Wartość ph gruntu ph = 2.0 4.0 Kwaśny ph = 4.1 12.0 Neutralny ph = 12.1 13.0 Zasadowy A 4 [-] 1.05 1.00 1.20

Przyczepność gruntu do zbrojenia Przyczepność zbrojenia do gruntu określać można na podstawie badań w aparacie bezpośredniego ścinania z użyciem przewidzianego zbrojenia i materiału gruntowego. W przypadku braku wyników badań do obliczeń można przyjmować następujące minimalne wartości współczynnika tarcia: geosyntetyk grunt μ k = 0, 50 tg φ k geosyntetyk geosyntetyk μ k = 0, 2

Direct shear test

Mechanizm pracy zbrojenia

Ilustracja funkcji zbrojenia w gruncie

Długość zakotwienia t L e

Large box pull-out test set-up (Cheng Chen et all. 2014)

Large box pull-out test set-up (Cheng Chen et all. 2014)

Pullout test

Simulation of a pull-out test of a geogrid with the open-source code YADE

Large box pull-out test set-up (Cheng Chen et all. 2014)

Huesker

Zbrojenie Rozstaw zbrojenia musi zapewniać: dostateczną stateczność konstrukcji, stateczność zasypki pomiędzy zbrojeniem w strefie brzegowej czoła skarpy, dostosowanie do optymalnej grubości zasypki przykrywającej zbrojenie. Maksymalny rozstaw zbrojenia nie powinien przekraczać: 1.0 m w przypadku konstrukcji osłonowych sztywnych, 0.7 m w pozostałych przypadkach, H/4, gdzie H jest wysokością konstrukcji.

Kategorie geotechniczne Kat. I konstrukcje o nieznacznej wysokości: ściany oporowe do 2.0 m oraz skarpy i nasypy do 3.0 m, w odniesieniu do których nie stawia się określonych wymagań dotyczących przemieszczeń i odkształceń konstrukcji. Przykłady konstrukcji dla I kategorii geotechnicznej

Kategorie geotechniczne Kat. II konstrukcje o wysokości H 6 m, nie znajdujące się w strefie oddziaływania innych obiektów oraz konstrukcje usytuowane częściowo w strefie oddziaływania innych obiektów, w stosunku do których stawia się określone wymagania co do ich odkształceń lub przemieszczeń. Przykłady konstrukcji dla II kategorii geotechnicznej

Kategorie geotechniczne Kat. III konstrukcje o wysokości H > 6 m oraz konstrukcje usytuowane w całości w strefie bezpośrednich oddziaływań innych obiektów. Przykłady konstrukcji dla I kategorii geotechnicznej

Właściwości wytrzymałościowe materiału gruntowego W przypadku konstrukcji kategorii I i mniej odpowiedzialnych konstrukcji kategorii II wartości kąta tarcia wewnętrznego można przyjmować z tabeli: Typ grupy gruntu ϕ k I s =0.94 I s =1.00 Bardzo gruboziarniste (max d > 63 mm) 40 45 Gruboziarniste (żwiry, pospółki, piaski grube i średnie, żwiry i pospółki gliniaste) Drobnoziarniste niespoiste (piaski drobne i pylaste piaski gliniaste) 32 40 28 32 Drobnoziarniste mało spoiste 25 30

Nomenklatura materac półmaterac ćwierćmaterac przekładki

Zasada działania a) b) c)

Awarie zbrojenia a) wyrwanie zbrojenia b) zerwanie zbrojenia c) poślizg podstawy d) wyparcie podłoża

Przykładowe konstrukcje z gruntu zbrojonego Nasyp autostradowy na terenach górniczych

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Wzajemne usytuowanie obiektów śc. 3C śc. 4C p. 413/1 p. 413/1 89TN 91TN 93TN95TN koniec T134odcinka 331.5 KWK Polska-Wirek 79TN 81TN T128 77TN 83TN 85TN 87TN 331.0 88TN 90TN WA 17 94TN 92TN T133 T125 T127 86TN T123 330.5 T126 76TN 78TN 80TN 82TN 84TN T132 T122 KWK Śląsk T130

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Zniszczenia w korpusie nasypu i w nawierzchni

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Geometria modelu i warunki brzegowe

Spójność, kpa Nasyp autostradowy na terenach górniczych Redukcja spójności dla gliny piaszczystej Litwinowicz 22 21.5 20 18 16 14.5 14 13.5 12.5 12 11.5 10 0 3 6 9 12 Odkształcenia poziome, mm/m

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Mapy odkształceń poziomych

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Mapy stref uplastycznienia

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Wskaźnik stateczności Zbrojenie geosiatkami o wytrzymałości długoterminowej 7 i 14 kn/m

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Wskaźnik stateczności Zbrojenie geosiatkami o wytrzymałości długoterminowej 200 kn/m (Dalsze zwiększanie wytrzymałości geosyntetyku na rozciąganie nie powoduje wzrostu wskaźnika stateczności. Wymagane jest kompleksowe zbrojenie korpusu nasypu).

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Wzajemne usytuowanie obiektów śc. 3C śc. 4C p. 413/1 p. 413/1 89TN 91TN 93TN95TN koniec T134odcinka 331.5 KWK Polska-Wirek 79TN 81TN T128 77TN 83TN 85TN 87TN 331.0 88TN 90TN WA 17 94TN 92TN T133 T125 T127 86TN T123 330.5 T126 76TN 78TN 80TN 82TN 84TN T132 T122 KWK Śląsk T130

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Wzajemne usytuowanie obiektów

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Wzajemne usytuowanie obiektów

Nasyp autostradowy na terenach górniczych Wzajemne usytuowanie obiektów

Przykładowe konstrukcje z gruntu zbrojonego Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Parametry ośrodków Parametry gruntu (model Coulomba-Mohra) Soil layer soil density [kg/m 3 ] friction angle [º] cohesion [kpa] Young modulus [MPa] Poisson a ratio [-] Foundation 2200 18 20 100 0.25 Embankment 2000 35 7 60 0.25 Dilation angle = 0º Parametry geosyntetyku (model sprężysto-idealnie plastyczny) Young Modulus [MPa] Crosssectional Area [m 2 ] contact stiffness [MN/m/m] bond friction [º] yield [kn] ycomp [kn] 667 0.002 23 29.3 100 1

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Etapowanie prac 2m high step-by-step

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Tłumienie Zastosowano tłumienie Rayleigh a: - center frequency: f min = 0.8 [Hz] - fraction of critical damping: ξ i = 0.01

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Wymuszenie dynamiczne Wymuszenie dynamiczne przyjęto w postaci historii przyspieszenia na dolnej krawędzi modelu Acceleration [m/s 2] 3 2 1 0-1 -2 2 4 6 8 10 12 Input time [s]

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Przemieszczenia monitorowanego punktu Y_displacement [cm] -1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0-9.0 with geosynthetic without geosynthetic 2 4 6 8 10 12 14 [s]

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Przemieszczenia monitorowanego punktu nasyp zbrojony nasyp bez zbrojenia

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Przemieszczenia monitorowanego punktu JOB TITLE :. FLAC (Version 5.00) LEGEND 9-Oct-07 10:30 step 112951 Dynamic Time 1.5000E+01 HISTORY PLOT Y-axis : 106 Y velocity ( 41, 61) X-axis : 107 Y displacement( 41, 61) -01 (10 ) 2.000 1.000 0.000-1.000-2.000-3.000-9 -8-7 -6-5 -4-3 -2-1 (10-02 ) Przemieszenie punktu na diagramie fazowym wariant bez zbrojenia

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Przemieszczenia monitorowanego punktu JOB TITLE :. FLAC (Version 5.00) LEGEND 10-Oct-07 13:29 step 275577 Dynamic Time 1.5000E+01 HISTORY PLOT Y-axis : 106 Y velocity ( 41, 61) X-axis : 107 Y displacement( 41, 61) -01 (10 ) 2.000 1.000 0.000-1.000-2.000-3.000-50 -45-40 -35-30 -25-20 -15-10 (10-03 ) Przemieszenie punktu na diagramie fazowym wariant ze zbrojeniem

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Siły osiowe w geosyntetykach JOB TITLE :. (*10^1) FLAC (Version 5.00) LEGEND 24-Oct-07 9:09 step 29134 1.900E+01 <x< 3.400E+01 1.600E+01 <y< 3.100E+01 Boundary plot 0 2E 0 Cable Plot Axial Force on Structure Max. Value # 1 (Cable) 9.419E+02 # 2 (Cable) 8.503E+02 # 3 (Cable) 8.651E+02 # 4 (Cable) 7.977E+02 # 5 (Cable) 6.792E+02 # 6 (Cable) 6.279E+02 # 7 (Cable) 4.767E+02 # 8 (Cable) 4.640E+02 # 9 (Cable) 3.039E+02 #10 (Cable) 2.184E+02 2.900 2.700 2.500 2.300 2.100 1.900 1.700 2.000 2.200 2.400 2.600 2.800 3.000 3.200 (*10^1) Siły osiowe w elementach strukturalnych przed wymuszeniem dynamicznym

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Siły osiowe w geosyntetykach JOB TITLE :. (*10^1) FLAC (Version 5.00) LEGEND 10-Oct-07 13:15 step 275577 Dynamic Time 1.5000E+01 1.900E+01 <x< 3.400E+01 1.600E+01 <y< 3.100E+01 Boundary plot 2.900 2.700 2.500 0 2E 0 Cable Plot Axial Force on Structure Max. Value # 1 (Cable) -6.554E+03 # 2 (Cable) -7.846E+03 # 3 (Cable) -8.799E+03 # 4 (Cable) -1.091E+04 # 5 (Cable) -1.148E+04 # 6 (Cable) -1.047E+04 # 7 (Cable) -9.065E+03 # 8 (Cable) -6.323E+03 # 9 (Cable) -5.406E+03 #10 (Cable) -4.367E+03 2.300 2.100 1.900 1.700 2.000 2.200 2.400 2.600 2.800 3.000 3.200 (*10^1) Siły osiowe w elementach strukturalnych po wymuszeniu dynamicznym

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Mapa odkształceń postaciowych JOB TITLE :. (*10^1) FLAC (Version 5.00) LEGEND 10-Oct-07 13:27 step 112951 Dynamic Time 1.5000E+01 1.900E+01 <x< 3.400E+01 1.600E+01 <y< 3.100E+01 Boundary plot 2.900 2.700 2.500 0 2E 0 Max. shear strain increment 0.00E+00 1.00E-02 2.00E-02 3.00E-02 4.00E-02 5.00E-02 6.00E-02 7.00E-02 8.00E-02 9.00E-02 Contour interval= 1.00E-02 2.300 2.100 1.900 1.700 2.000 2.200 2.400 2.600 2.800 3.000 3.200 (*10^1) Przyrosty odkształceń postaciowych wariant bez zbrojenia

Konstrukcja poddana obciążeniom dynamicznym Mapa odkształceń postaciowych JOB TITLE :. (*10^1) FLAC (Version 5.00) LEGEND 10-Oct-07 13:15 step 275577 Dynamic Time 1.5000E+01 1.900E+01 <x< 3.400E+01 1.600E+01 <y< 3.100E+01 Boundary plot 2.900 2.700 2.500 0 2E 0 Max. shear strain increment 0.00E+00 1.00E-02 2.00E-02 3.00E-02 4.00E-02 5.00E-02 6.00E-02 Contour interval= 1.00E-02 2.300 2.100 1.900 1.700 2.000 2.200 2.400 2.600 2.800 3.000 3.200 (*10^1) Przyrost odkształceń postaciowych wariant ze zbrojeniem