PRACE NAUKOWO-PRZEGLĄDOWE



Podobne dokumenty
Projekt ciężkiego muru oporowego

Tok postępowania przy projektowaniu fundamentu bezpośredniego obciążonego mimośrodowo wg wytycznych PN-EN Eurokod 7

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

ZADANIA. PYTANIA I ZADANIA v ZADANIA za 2pkt.

Agnieszka DĄBSKA. 1. Wprowadzenie

ZADANIE PROJEKTOWE NR 3. Projekt muru oporowego

ANALIZA EKONOMICZNA ZABEZPIECZENIA GŁĘBOKIEGO WYKOPU

PROJEKT STOPY FUNDAMENTOWEJ

Projektowanie ściany kątowej

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

Analiza ściany oporowej

Projektowanie geometrii fundamentu bezpośredniego

EGZAMIN Z FUNDAMENTOWANIA, Wydział BLiW IIIr.

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

Lp Opis obciążenia Obc. char. kn/m 2 f

Q r POZ.9. ŁAWY FUNDAMENTOWE

STANY GRANICZNE HYD W OBLICZENIACH STATECZNOŚCI DNA WYKOPU

(r) (n) C u. γ (n) kn/ m 3 [ ] kpa. 1 Pπ 0.34 mw ,5 14,85 11,8 23,13 12,6 4,32

Analiza fundamentu na mikropalach

OBLICZENIA STATYCZNE

Analiza konstrukcji ściany Dane wejściowe

Kolokwium z mechaniki gruntów

Geotechniczne aspekty budowy głębokich wykopów

Analiza ściany żelbetowej Dane wejściowe

EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29

PROJEKT ARCHITEKTONICZNO-BUDOWALNY GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA

Obliczanie i dobieranie ścianek szczelnych.

Obliczenia ściany oporowej Dane wejściowe

, u. sposób wyznaczania: x r = m. x n, Zgodnie z [1] stosuje się następujące metody ustalania parametrów geotechnicznych:

NOŚNOŚĆ PALI POJEDYNCZYCH

Analiza gabionów Dane wejściowe

Warszawa, 22 luty 2016 r.

ZADANIE PROJEKTOWE NR 3. Projekt muru oporowego

PROJEKT GEOTECHNICZNY

Parcie i odpór gruntu. oddziaływanie gruntu na konstrukcje oporowe

Analiza obudowy wykopu z jednym poziomem kotwienia

Pale fundamentowe wprowadzenie

Katedra Geotechniki i Budownictwa Drogowego

Analiza obudowy wykopu z pięcioma poziomami kotwienia

NOŚNOŚĆ PALI POJEDYNCZYCH

Wymiarowanie sztywnych ław i stóp fundamentowych

Projekt głębokości wbicia ścianki szczelnej stalowej i doboru profilu stalowego typu U dla uzyskanego maksymalnego momentu zginającego

Pracownia specjalistyczna z Geoinżynierii. Studia stacjonarne II stopnia semestr I

I OPIS TECHNICZNY Opis techniczny do projektu wykonawczego konstrukcyjnego ścianki szczelnej

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

Zakres wiadomości na II sprawdzian z mechaniki gruntów:

Raport obliczeń ścianki szczelnej

Podłoże warstwowe z przypowierzchniową warstwą słabonośną.

Konstrukcje oporowe - nowoczesne rozwiązania.

Moduł. Ścianka szczelna

OPINIA GEOTECHNICZNA

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

CZ. III - OBLICZENIA STATYCZNO WYTRZYMAŁOŚCIOWE

DANE OGÓLNE PROJEKTU

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

Projektowanie kotwionej obudowy wykopu

Projektowanie nie kotwionej (wspornikowej) obudowy wykopu

Analiza stanu przemieszczenia oraz wymiarowanie grupy pali

Zakład Geotechniki, Politechnika Białostocka Division of Geotechnics, Bialystok University of Technology

Osiadanie fundamentu bezpośredniego

PROJEKT GEOTECHNICZNY

OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJA do projektu wykonawczego Modernizacja i adaptacja pomieszczeń budynków Wydziału Chemicznego na nowoczesne laboratoria

Katedra Geoinżynierii SGGW w Warszawie Department of Geotechnical Engineering WULS SGGW

Wykorzystanie metody funkcji transformacyjnych do analizy nośności i osiadań pali CFA

ZAWARTOŚĆ PROJEKTU I. Załączniki: - Oświadczenie projektantów - Uprawnienia budowlane - Przynależność do Izby Inżynierów Budownictwa.

Projekt muru oporowego

Posadowienie fundamentów Biblioteki SGGW (III etap rozbudowy)

WYCIĄG Z OBLICZEŃ STATYCZNO - WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH

OPINIA GEOTECHNICZNA I DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

PROJEKT GEOTECHNICZNY

OBLICZENIA STATYCZNE. Materiały konstrukcyjne

NOŚNOŚĆ PALI POJEDYNCZYCH

Projekt muru oporowego

Jaki eurokod zastępuje daną normę

OPIS TECHNICZNY PROJEKTU BUDOWLANEGO

Miejscowość: Ostrówek Gmina: Klembów Powiat: Wołomiński. Zleceniodawca: Opracowanie: Hydrotherm Łukasz Olszewski. mgr inż.

Opis programu studiów

Seminarium SITK RP Oddz. Opole, Pokrzywna 2013

Gdańska Infrastruktura Wodociągowo - Kanalizacyjna Sp. z o.o. ul.kartuska Gdańsk

Polskie normy związane

Analiza stateczności ścianki szczelnej z zastosowaniem Metody Różnic Skończonych

GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA do projektu budowy sali sportowej przy Zespole Szkół nr 2 przy ul. Pułaskiego 7 w Otwocku

Ćwiczenie nr 2: Posadowienie na palach wg PN-83 / B-02482

PROJEKT BUDOWLANY KONSTRUKCYJNY Wzmocnienia kanału ciepłowniczego

Department of Geotechnical Engineering WULS SGGW

Sprawdzenie stanu granicznego - wyparcie gruntu (UPL)

PROGNOZA NOŚNOŚCI PALI NA PODSTAWIE BADAŃ POLOWYCH WEDŁUG NORM PN-EN-1997 I PN-B-02482

PROJEKT BUDOWLANO - WYKONAWCZY

Fundamentem nazywamy tę część konstrukcji budowlanej lub inżynierskiej, która wsparta jest bezpośrednio na gruncie i znajduje się najczęściej poniżej

PROJEKT MURU OPOROWEGO OPRACOWANIE PROJEKTU BUDOWLANEGO OBWODNICY PÓŁNOCNO ZACHODNIEJ W BOCHNI

SPIS TREŚCI. PODSTAWOWE DEFINICJE I POJĘCIA 9 (opracowała: J. Bzówka) 1. WPROWADZENIE 41

Grupy nośności vs obliczanie nośności podłoża.

Fundamentowanie dla inżynierów budownictwa wodnego

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

STATECZNOŚĆ SKARP I ZBOCZY W UJĘCIU EUROKODU Wprowadzenie. 2. Charakterystyka Eurokodu 7. Halina Konderla*

III. POSADOWIENIE 1. OBLICZENIA POSADOWIENIA FILARA POŚREDNIEGO

Wybrane zagadnienia projektowania fundamentu bezpośredniego według PN-B03020:1981

Miasto Stołeczne Warszawa pl. Bankowy 3/5, Warszawa. Opracował: mgr Łukasz Dąbrowski upr. geol. VII Warszawa, maj 2017 r.

Wybrane zagadnienia projektowania konstrukcji oporowych

Wiadomości ogólne Rozkład naprężeń pod fundamentami Obliczanie nośności fundamentów według Eurokodu

Transkrypt:

PRACE NAUKOWO-PRZEGLĄDOWE Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska nr 4 (50), 2010: 48 57 (Prz. Nauk. Inż. Kszt. Środ. 4 (50), 2010) Scientific Review Engineering and Environmental Sciences No 4 (50), 2010: 48 57 (Sci. Rev. Eng. Env. Sci. 4 (50), 2010) Simon RABARIJOELY, Łukasz STOLC Katedra Geoinżynierii SGGW w Warszawie Department of Geotechnical Engineering WULS SGGW Sprawdzenie stateczności obudowy wykopu drogi ekspresowej S8 Verification of diaphragm walls stability in S8 motorway Słowa kluczowe: ściana oporowa, stateczność, polska norma, Eurokod 7 Key words: retaining wall, stability, Polish standards, Eurocode 7 Wprowadzenie Postępujący w szybkim tempie rozwój miast stawia przed inżynierami budowlanymi coraz trudniejsze zadania. Zabudowa staje się bardziej zwarta, co wiąże się z koniecznością stosowania odpowiednich rozwiązań prowadzących do uzyskania zamierzonych celów. Aby jak najefektywniej wykorzystać stale malejącą, dostępną powierzchnię, projektuje się coraz wyższe budynki, które muszą być posadowione na odpowiedniej głębokości. Powstające obiekty bardzo często mają nawet kilkukondygnacyjne podziemia, przeznaczone na przykład na parkingi, oraz są lokalizowane w bliskim sąsiedztwie istniejącej już infrastruktury nadziemnej i podziemnej. Realizacja głębokich wykopów, zwłaszcza na terenach o gęstej zabudowie, wymaga więc rozwiązywania różnorodnych zagadnień w zakresie geotechniki i budownictwa inżynieryjnego. Powszechnie stosowanym rozwiązaniem są ściany szczelinowe, które w połączeniu ze stropami oraz płytą fundamentową tworzą obudowę wykopu lub fundament skrzyniowy. Stanowią one niejednokrotnie jedyną alternatywę dla klasycznych metod fundamentowania, w przypadku gdy nie można zastosować tradycyjnego wykopu ze względu na ograniczoną powierzchnię (PN-EN 1991, Kłosiński i in. 1991, Jarominiak 1999, Grzegorzewicz 2005, Grabowski i in. 2005, Siemińska-Lewandowska 2006, Smith 2009). Niniejsza praca jest finansowana ze środków na naukę w latach 2009 2012 jako projekt badawczy nr N N506 432436. 48 S. Rabarijoely, Ł. Stolc

Materiał i metody Obliczenia przeprowadzono dla sytuacji, w której występuje największe zagrożenie stateczności ścian szczelinowych (rys. 1). Jest to faza budowy, kiedy zostały już wykonane następujące etapy robót: wykonanie zewnętrznych ścian a szczelinowych oraz żelbetowego wieńca, wykonanie przesłony przeciwfiltracyjnej metodą jet-grouting, wykonanie i uruchomienie instalacji odwodnienia roboczego kubatury gruntu ograniczonego ścianami szczelinowymi i uszczelnionym gruntem, wykonanie tymczasowych kotwi gruntowych oraz wykonanie q n=20,0 kpa 32,49 655 I I D=0,45 =19 kn/m 3 =30 o 489 27,60 1309 34 135 I L=0,35 c=26 kpa =21 kn/m 3 =15 o I L=0,10 c=35 kpa =22 kn/m 3 =20 o 26,94 25,60 24,25 134 66 135 325 486 21,0 100 IIf IIf I D=0,7 =20 kn/m 3 =31 o 60 poziom posadowienia foundation level 80 b RYSUNEK 1. Wykop drogi ekspresowej S8 prace przy wykonaniu płyty dennej (trasa S8 odcinek Radiowa): a schemat, b widok (Stolc 2010) FIGURE 1. The S8 motorway excavation work on the implementation of the base plate (motorway S8 Radio region): a scheme, b view Sprawdzenie stateczności obudowy wykopu drogi ekspresowej S8 49

wykopu do poziomu posadowienia płyty dennej. Natomiast nie została jeszcze wykonana płyta fundamentowa, która stanowi element rozpierający ściany szczelinowe. Do obliczeń przyjęto obciążenia ściany w postaci: parcia gruntu, parcia wody, obciążenia naziomu o wartości obliczeniowej 20 kpa oraz obciążenia od wieńca: P x = 28,2 kn m 1, P y = 13,35 kn m 1, M z = 94,59 kn m 1. Na rozpatrywanym odcinku zastosowano iniekcyjne kotwy gruntowe (bez wstępnego naprężania) długości 20 m, nośności F k = 600 kn i rozstawie w poziomie 1,5 m. Nośność kotew została dobrana przez wykonawcę, według obliczeń projektanta, na siłę reakcji równą A-0 = 381,9 kn m 1. Poziom zakotwienia ustalono na rzędnej 31,00 m n. 0 Wisły (rys. 1). Wykonana przesłona przeciwfiltracyjna ma grubość 1 m, natomiast jej spód znajduje się na rzędnej 20,00 m n. 0 Wisły. Do obliczeń przyjęto ciężar objętościowy γ p = 22 kn m 3 (dane według projektanta, rys. 1). Wymiary ściany szczelinowej: B s = 0,80 m, L s = 20,0 m, H s = 13,09 m. Schemat obliczeniowy przedstawiono na rysunku 1a, obliczeniowe wartości oraz położenia sił wypadkowych na rysunkach 2 4, w tym wartości i położenie wypadkowych sił jednostkowego parcia gruntu na rysunkach 3 i 4, natomiast wartości t i (obliczeniowe wartości oporu tarcia) przyjęto z Wytycznych projektowania... (1980). M z =94,59 kn/m P x =28,2 kn/m P y =13,35 kn/m q n=20,0 kpa 32,49 1030 1309 360 P a=204,58 kn/m P p =1256,28 kn/m poziom posadowienia foundation level 80 RYSUNEK 2. Obciążenia działające na konstrukcję ścian szczelinowych (Stolc 2010) FIGURE 2. The loads acting on the construction of diaphragm walls 50 S. Rabarijoely, Ł. Stolc

20,0 kpa 32,49 2c 238,58 kpa 175,13 kpa 88,84 kpa 67,80 kpa 79,94 kpa 37,26 kpa 52,42 kpa 76,72 kpa 45,69 kpa 56,17 kpa 28,23 kpa 47,70 kpa 27,60 26,94 25,60 24,25 Iif2 Iif1 411,10 kpa 21,00 20,00 317,74 kpa 339,74 kpa poziom posadowienia - foundation level parcie bierne passive earth pressure RYSUNEK 3. Wykres parcia czynnego i biernego gruntu (Stolc 2010) FIGURE 3. Chart of the active and passive earth pressure Iif2 122,80 kpa parcie czynne active earth pressure 20,0 kpa 2c 27,60 52,42 kpa 76,72 kpa 26,94 210,35 kpa 127,43 kpa 43,13 kpa 6,42 kpa 23,77 kpa 25,60 24,25 Iif2 21,00 20,00 Iif1 288,30 kpa 226,14 kpa 228,64 kpa parcie sumaryczne RYSUNEK. 4. Wykres obliczeniowego parcia gruntu (Stolc 2010) FIGURE 4. Chart of design earth pressure poziom posadowienia - foundation level Iif2 Wyniki i dyskusja Stateczność konstrukcji na obrót (I stan graniczny) Warunek obliczeniowy I stanu granicznego, dotyczący stateczności podłoża na wypieranie gruntu: Q mq [kn] (1) r f gdzie: Q r obliczeniowa wartość obciążenia [kn], m współczynnik warunków pracy, przyjmowany w tym przypadku jako równy 0,9, Q f graniczny opór podłoża [kn]. Wartości obliczeniowe obciążeń określono z zależności (PN-82/B- -02000): Q Q [kn] (2) r f n gdzie: γ f wartość współczynnika obciążenia [ ], Q n wartość normowa obciążenia [kn]. Całkowite obciążenie podłoża gruntowego w poziomie posadowienia ściany szczelinowej wynika z ciężaru konstrukcji oraz obciążenia pionowego. Konstrukcja ściany szczelinowej jest obciążona na całej długości obciążeniem technologicznym wieńca P x = 13,35 kn m 1. Sprawdzenie stateczności obudowy wykopu drogi ekspresowej S8 51

Ciężar konstrukcji: Qn 1 bvs [kn] (3) gdzie: γ b ciężar objętościowy betonu (w przypadku betonu zbrojonego γ b = 25 kn m 3 ), V s objętość ściany [m 3 ] V B H L 0,8 13,09 20 209,44 m s s s s 3 (4) Wyniki obliczeń wartości oporu tarcia, t i [kpa], dla odcinka Radiowo droga ekspresowa S8 oraz sprawdzenia warunku stateczności podłoża na wypieranie gruntu zamieszczono w tabelach 1a i 1b (Wytyczne projektowania... 1980, PN-83/B-02482). W przypadku sprawdzania stateczności ściany oporowej ze względu na możliwość obrotu względem krawędzi podstawy fundamentu powinien być spełniony warunek (PN-83/B-03010): M or m M (5) 0 uf TABELA 1a. Obliczeniowe wartości oporu tarcia, t i [kpa] (Wytyczne projektowania... 1980) TABLE 1a. Design values of frictional resistance, t i [kpa] Głębokość Depth [m] żwiry i pospółki gravels and sand gravel mixture Grunty niespoiste Cohesionless soil piaski grube i średnie coarse and medium sand piaski drobne i pylaste fine and silty sands Grunty spoiste (piasek gliniasty, gliny, glina piaszczysta, glina pylasta) Cohesive soil (clayey sand, clay, sandy clay, silty clay) I L < 0 0 < I L 0,25 0,25 < I L 0,50 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 0 0 0 1 360 260 190 150 110 50 2 490 370 270 240 180 110 4 630 490 370 330 250 180 6 700 540 410 390 320 220 8 760 580 450 420 350 260 10 780 610 470 460 390 300 12 800 630 480 480 410 310 14 830 650 500 490 430 320 15 840 660 500 500 440 330 Uwaga / Note: Należy przyjmować / We must assumed: dla pyłów wartości t i podane w kolumnie 6 / for silts of ti given in column 6, dla glin zwięzłych i iłów (zależnie od I L ) wartości podane w kolumnach 5 7, zmniejszone o 25% for clays and stiff silty clays (depending on the I L ) values given in columns 5 7, reduced by 25% dla wartości 0,50 < I L 0,75 wartości t i zmniejszone o 50%, a dla I L > 0,75 równe zeru / for the values of 0,50 < I L 0,75 t i values reduced by 50%, while I L > 0.75 equal to zero, przy pośrednich głębokościach wartości t i można obliczać metodą interpolacji liniowej / at intermediate depths t i can be calculated by linear interpolation. 52 S. Rabarijoely, Ł. Stolc

TABELA 1b. Obliczeniowe wartości oporu tarcia, t i [kpa] (Radiowo droga ekspresowa S8) (Stolc 2010) TABLE 1b. Design values of frictional resistance, t i [kpa] (Radiowo motorway S8) Warstwa/ /rodzaj gruntu Layer/Soil type Głębokość [m] Depth Wartość I L [ ] I L value Powierzchnia ściany szczelinowej w obrębie i-tej warstwy gruntu A i [m 2 ] Area within the diaphragm walls for the i-layer of the ground t i obliczeniowa wartość oporu tarcia na powierzchniach bocznych ściany szczelinowej w i-tej warstwie gruntu [kpa] t i the design values of frictional resistance on the side surfaces of the diaphragm walls of the i-layer soil 0,34 0,35 6,8 17 1,69 0,10 27,0 158 Iif1 4,94 p d, p π 65,0 389 p 5,94 < 0 20,0 388 Iif2 6,54 pd 12,0 421 Uwaga / Note: Wartość graniczna oporu podłoża w poziomie posadowienia przyjmuje postać (Wytyczne projektowania...1980) / Bearing capacity of subsoil at level of the foundation takes the form Q f1 = 28744,45 kn Opór tarcia między ścianami szczelinowymi a otaczającym go gruntem (PN-83/B-02482) / Frictional resistance between the diaphragm walls and surrounding soil Q f2 = 424,79 kn Graniczny opór podłoża / Bearing capacity of subsoil Q f = 29169,24 kn Sprawdzenie warunku stateczności podłoża na wypieranie gruntu / Verification of the uplift condition of stability: Q r = 6053,3 kn mq f = 26 252,32 kn gdzie: M or moment wszystkich sił obliczeniowych powodujących obrót ściany [kn m], M uf moment wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających obrotowi ściany [kn m], m 0 = 0,8 w przypadku obciążenia naziomu q 10 kpa, m 0 = 0,9 w pozostałych przypadkach. Do obliczeń przyjęto siłę w poziomie zakotwienia równą: Fk 4 600 kn 1,5 m 1 400 knm. Dla sił utrzymujących przyjęto współczynnik obciążenia równy 0,8, natomiast dla sił wywracających równy 1,1. Obliczenia wykonano dla 1 m.b. ściany. Schemat do obliczeń przedstawiono na rysunku 2. Warunek został spełniony, zatem dla przyjętych wymiarów ścian szczelinowych nie ma zagrożenia wypierania gruntu z podłoża w poziomie posadowienia konstrukcji. Obliczenia według Eurokodu 7 stan graniczny równowagi Stan graniczny równowagi (EQU) charakteryzuje stateczność konstrukcji Sprawdzenie stateczności obudowy wykopu drogi ekspresowej S8 53

na obrót względem podstawy fundamentu. Warunek obliczeniowy: M dst M (6) stb gdzie: M dst moment destabilizujący [kn m m 1 ], M stb moment stabilizujący [kn m m 1 ]. Współczynniki częściowe do sprawdzenia stanu granicznego równowagi przyjęto według DA1 (PN-EN 1991, EN 1997, Smith 2009). Obliczenia przeprowadzono według podejścia projektowego DA1 (PN-EN 1991, Smith 2009). Schemat obciążeń działających na konstrukcję, wyznaczonych dla kombinacji 1 (DA1 : C1), przedstawiono na rysunku 5a. Schemat obciążeń działających na konstrukcję, wyznaczonych dla kombinacji 2 (DA1 : C2), przedstawiono na rysunku 5b. Całkowite poziome obciążenie konstrukcji wywołuje przesunięcie ściany w kierunku poziomym (obliczenia dla całej długości ściany L s = 20 m). a) Pyd=13,35 kn/m Mzd=127,70 kn/m Pxd=38,07kN/m Pxd=38,07kN/m 31,0 Fkd=600,0 kn Fad=276,18 kn/m 32,49 Wartości obliczeniowe sił od obciążenia wieńcem: P M P 1 P ; [knm ] xd x G dst 1 M ; [knmm ] (7) zd z G dst 1 P ; [knm ] yd y G stb Wartość obliczeniowa siły od obciążenia ciężarem ściany: Q Q ; [kn] (8) sd s G stb Wartość obliczeniowa nośności kotwy: F 1 kd Fk G; stb [knm ] (9) Moment destabilizujący: M dst = M zd + P xd 13,09 + P ad 9,22 = = 104,05 + 31,02 13,09 + 281,64 9,22 = = 3106,82 kn m m 1 (10) bb) Mzd=94,59 kn/m Pxd=28,2 kn/m Fkd=600,0 kn Pyd=13,35 kn/m 31,0 Fad=256,04 kn/m 32,49 Qsd=261,80 kn/m 949 1160 1030 Qsd=261,80 kn/m 922 1160 1309 Ppd=1256,28 kn/m Ppd=785,73 kn/m 279 Punkt 0 80 poziom posadowienia foundation level RYSUNEK 5. Schemat obliczeniowy dla stanu granicznego GEO kombinacja: a DA1 : C1, b DA1 : C2 FIGURE 5. Scheme for calculating the ultimate limit state GEO combination: a DA1 : C1, b DA1 : C2 272 Punkt 0 80 poziom posadowienia foundation level 54 S. Rabarijoely, Ł. Stolc

Moment stabilizujący: M stb = P yd 0,4 + F kd 11,60 + Q sd 0,4 + + P pd 2,80 = 12,02 0,4 + 360,0 11,60 + + 235,62 0,4 + 707,16 2,72 = 6198,53 kn m m 1 (11) Warunek stanu granicznego równowagi (EQU) został spełniony: M dst = 3106,82 kn m m 1 < M stb = 6198,53 kn m m 1 (12) Współczynnik bezpieczeństwa wynosi: M stb 6198,53 2,0 (13) M 3106,82 dst Kombinacja 1 (A1+M1+R1), (DA1:C2) Wartości współczynników częściowych przyjęto zgodnie z EC 7: γ G;dst = = 1,35, γ G; stb = 1,0, γ ϕ = 1,0, γ c = 1,0, γ R;v = = 1,0, γ R;b = 1,0, γ γ = 1,0. Wartości charakterystyczne wypadkowych sił parcia czynnego i biernego wynoszą odpowiednio P a = 204,58 kn m 1, P p = 1256,28 kn m 1, a wartość obliczeniowa ciężaru konstrukcji, wartość obliczeniowa nośności kotwy oraz wartości obliczeniowe sił od obciążenia wieńcem uzyskano na podstawie wzorów (3), (8) i (9). Kombinacja 2 (DA1:C2), (A2 + M2 + + R1) Obliczenia w tym przypadku wyglądają tak samo jak dla kombinacji 1. Różnica polega na przyjęciu innych współczynników częściowych: γ G;dst = 1,0, γ G;stb = 1,0, γ ϕ = 1,25, γ c = 1,25, γ R;v = 1,0, γ R;b = 1,0, γ γ = 1,0. Współczynniki częściowe dla parametrów geotechnicznych mają takie same wartości jak w przypadku obliczeń według stanu granicznego EQU. Całkowite poziome obciążenie konstrukcji (Rh,d), wywołujące przesunięcie (obliczenia dla całej długości ściany Ls = = 20 m), wynosi: R h;d = (P xd L s + P ad L s )γ R;b = (38,07 20,0 + + 276,18 20,0) 1,0 = 6285,25 kn (14) Posumowanie i wnioski Obliczenia przeprowadzone metodą analityczną według polskich norm wykazało, że wszystkie rozpatrywane warunki nośności podłoża gruntowego zostały spełnione z dużym zapasem bezpieczeństwa. Współczynnik bezpieczeństwa wynosi 4,37 dla PN (mq f /Q r = 4,37). Warunki stateczności konstrukcji na obrót również zostały spełnione z zachowaniem dużego bezpieczeństwa. Współczynniki bezpieczeństwa osiągają wartość: 2,0 dla PN (m 0 M uf /M 0r = 2,0). Obecnie trwają jeszcze roboty budowlane na rozpatrywanym obiekcie i kotwy gruntowe nie zostały zdemontowane. Nie ma również wykonanych pomiarów przemieszczeń konstrukcji. Obliczenia przeprowadzone metodą analityczną według Eurokodu 7 wykazało, że wszystkie rozpatrywane warunki nośności podłoża gruntowego zostały spełnione z dużym zapasem bezpieczeństwa. Analizując uzyskane wyniki, można stwierdzić, że wartości nośności podłoża obliczone według założeń Eurokodu 7 są większe. Jedynie w przypadku obliczeń stanu granicznego GEO dla kombinacji drugiej (Eurokod 7) Sprawdzenie stateczności obudowy wykopu drogi ekspresowej S8 55

uzyskano zbliżone wyniki do obliczonych zgodnie z normami polskimi. Współczynnik bezpieczeństwa wynosi Γ = 4,58 dla EC7. W przypadku kombinacji pierwszej dla stanu granicznego GEO współczynnik bezpieczeństwa wynosi aż Γ = 7,24. Warunki stateczności konstrukcji na obrót również zostały spełnione z zachowaniem dużego bezpieczeństwa. Jednak różnice w wynikach uzyskanych przy zastosowaniu Eurokodu 7 i polskich norm nie są tu tak znaczne. Współczynniki bezpieczeństwa dla stanu granicznego EQU osiągają: Γ = 2,54 dla kombinacji 1 i Γ = 2,44 dla kombinacji 2. Przy wymiarowaniu konstrukcji oporowych zalecane jest stosowanie kombinacji 2 dla podejścia DA1. Mniejsze wartości nośności podłoża gruntowego wymagają od projektanta zastosowania odpowiednich rozwiązań, zapewniających bezpieczeństwo projektowanej konstrukcji na określonym poziomie. Z powyższego artukułu można wyciągnąć następujące wnioski: 1. Droga ekspresowa S8 trasy Armii Krajowej przebiega przez obszary miejskie o gęstej zabudowie. W celu ograniczenia jej wpływu na otaczające środowisko, zarówno w czasie realizacji, jak i w okresie eksploatacji, zdecydowano się na przeprowadzenie drogi poniżej powierzchni terenu, w otwartym tunelu, którego obudowę stanowią ściany szczelinowe połączone z płytą denną. 2. W podłożu zalegają grunty piaszczyste o dużym współczynniku wodoprzepuszczalności. Woda gruntowa zalega powyżej poziomu projektowanej nawierzchni drogowej. Dlatego zdecydowano się na uszczelnienie podłoża pod płytą fundamentową za pomocą iniekcji strumieniowej. Przesłona przeciwfiltracyjna wykonana metodą jet-grouting zabezpiecza nawierzchnię drogową trasy S8 przed napływem wody gruntowej oraz stanowi dodatkowy element rozpierający ściany szczelinowe. Rozwiązanie takie okazało się jedyną alternatywą dla tradycyjnych metod odwadniania wykopów. Czynnikiem decydującym o wyborze iniekcji strumieniowej był fakt, że droga przebiega w bliskim sąsiedztwie obiektów mieszkalnych i handlowych. Ewentualne obniżenie zwierciadła wody mogło zagrozić bezpieczeństwu budynków i wywołać ich nadmierne osiadania. 3. Na podstawie przeprowadzonej analizy nośności podłoża gruntowego oraz stateczności ścian szczelinowych na możliwość obrotu względem krawędzi podstawy stwierdzono, że konstrukcja została zaprojektowana z zachowaniem wysokich współczynników bezpieczeństwa. 4. Wartości przemieszczeń ściany w poziomie posadowienia są minimalne. Nie stwierdzono możliwości nadmiernego osiadania ścian szczelinowych. 5. Występujące w podłożu gruntowym piaski, o stopniu zagęszczenia I d = = 0,7, stanowią dobrą podstawę do posadowienia ścian szczelinowych. Literatura EN 1997-1 Eurocode 7. Geotechnical Design. Part 1. General Rules. CEN, Brussels. GRABOWSKI Z., PISARCZYK S., OBRYC- KI M. 2005: Fundamentowanie. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa. GRZEGORZEWICZ K. 2005: Projektowanie i wykonywanie ścian szczelinowych. Geoinżynieria Drogi, Mosty, Tunele, 03. 56 S. Rabarijoely, Ł. Stolc

JAROMINIAK A. 1999: Lekkie konstrukcje oporowe. WKiŁ, Warszawa. KŁOSIŃSKI B., SIEMIŃSKA-LEWANDOW- SKA A., SZYMCZUK D. 1991: Wytyczne projektowania ścian szczelinowych wersja ankietowa rozszerzona. Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa. PN-82/B-02000 Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości. PN-83/B-02482 Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych. PN-83/B-03010 Ściany oporowe. Obliczenia statyczne i projektowanie. PN-EN 1991 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcję. Projekt architektoniczno-budowlany 2006. Konstrukcje z betonu zbrojonego. Droga ekspresowa S8 Trasa Armii Krajowej od węzła Konotopa do węzła Prymasa Tysiąclecia. Odcinek B od km 7+420 do km 11+477,07. Część druga Rejon ulicy Radiowej. Profil. Grupa ARCADIS Polska, Warszawa. Projekt uszczelnienia gruntu pod wykopem metodą iniekcji strumieniowej na budowie drogi ekspresowej S8 2008. Trasa Armii Krajowej od węzła Konotopa do węzła Prymasa Tysiąclecia. Odcinek Radiowa od km 8+400 do km 9+305. Keller Polska Sp. z.o.o. Specjalistyczne techniki fundamentowania. Ożarów Mazowiecki. SIEMIŃSKA-LEWANDOWSKA A. 2006: Projektowanie ścian głębokich wykopów teoria i praktyka. Geoinżynieria Drogi, Mosty, Tunele 02. SMITH I. 2009: Smith s Elements of Soil Mechanics. Blackwell Publishing, Oxford, UK. STOLC Ł. 2010: Ocena zachowania się obudowy głębokiego wykopu na przykładzie trasy S8. Praca magisterska. SGGW, Warszawa. Wytyczne projektowania i wykonywania fundamentów szczelinowych 1980. Instrukcja 230 Instytutu Techniki Budowlanej Warszawa. Summary Verification of diaphragm walls stability in S8 motorway. This paper presents an example of using diaphragm walls as retaining structures, which constitutes the security excavation for the motorway S8. The design differs from the methods used for retaining walls or classic piling. An analysis of the stability of the deep trench along the motorway S8 Armia Krajowa in Warsaw was carried out. We used the method of calculation proposed in the Polish Standards of practice and according to Eurocode 7. Taking into account the successive phases of the investment, we estimated the internal forces which occur in diaphragm walls. Authors address: Simon Rabarijoely, Łukasz Stolc Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego Katedra Geoinżynierii ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa Poland e-mail: simon_rabarijoely@sggw.pl Sprawdzenie stateczności obudowy wykopu drogi ekspresowej S8 57