STABILIZACJA SKARP I OSUWISK

Podobne dokumenty
Osuwiska definicje i rodzaje

Geotechniczne systemy zabezpieczeń i stabilizacji na terenach osuwiskowych, cz. 2

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

Konstrukcje oporowe - nowoczesne rozwiązania.

Stateczność zbocza skalnego ściana skalna

WYŻSZA SZKOŁA EKOLOGII I ZARZĄDZANIA Warszawa, ul. Olszewska 12 BUDOWNICTWO OGÓLNE. plansze dydaktyczne. Część VII

WYŻSZA SZKOŁA EKOLOGII I ZARZĄDZANIA Wydział Architektury Warszawa, ul. Wawelska 14 BUDOWNICTWO OGÓLNE. plansze dydaktyczne.

Geotechnika komunikacyjna / Joanna Bzówka [et al.]. Gliwice, Spis treści

Cz. 2. Metody stabilizacji i zabezpieczenia terenów osuwiskowych

STABILIZACJA SKARP I ZBOCZY

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

Nasyp budowlany i makroniwelacja.

Spis treści. Przedmowa... 13

Metody wzmacniania wgłębnego podłoży gruntowych.

Zabezpieczenia skarp przed sufozją.

Analiza stateczności zbocza

Wibrowymiana kolumny FSS / KSS

Ściankami szczelnymi nazywamy konstrukcje składające się z zagłębianych w grunt, ściśle do siebie przylegających. Ścianki tymczasowe potrzebne

Fundamentowanie. Odwodnienie wykopu fundamentowego. Ćwiczenie 1: Zakład Geotechniki i Budownictwa Drogowego

Systemy odwadniające - rowy

Awarie skarp nasypów i wykopów.

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

Parasejsmiczne obciążenia vs. stateczność obiektów.

Obszary sprężyste (bez możliwości uplastycznienia)

Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych

Grupy nośności vs obliczanie nośności podłoża.

Zakres wiadomości na II sprawdzian z mechaniki gruntów:

Rozmieszczanie i głębokość punktów badawczych

Warszawa, dnia 27 kwietnia 2012 r. Poz. 463

Stabilizacja skarp i osuwisk

WZMACNIANIE FUNDAMENTÓW BUDOWLI

MAPY OSUWISK I TERENÓW ZAGROŻONYCH RUCHAMI MASOWYMI W RAMACH PROJEKTU SOPO

Kategoria geotechniczna vs rodzaj dokumentacji.

Analiza ściany oporowej

Drgania drogowe vs. nośność i stateczność konstrukcji.

Obliczanie i dobieranie ścianek szczelnych.

Dokumentowanie warunków geologiczno-inżynierskich w rejonie osuwisk w świetle wymagań Eurokodu 7

Zabezpieczenie osuwiska oraz odbudowa DW nr 975 w m. Kurów

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

PROJEKT GEOTECHNICZNY

FUNDAMENTY ZASADY KSZTAŁTOWANIA I ZBROJENIA FUNDAMENTY

H ROBOTY Z ZAKRESU UMOCNIEŃ BRZEGU KOSZAMI SIATKOWO - KAMIENNYMI

Warszawa, 22 luty 2016 r.

Zasady wymiarowania nasypów ze zbrojeniem w podstawie.

Opinia geotechniczna wraz z dokumentacją badań podłoża dla projektu zagospodarowania Skarpy Sopockiej wzdłuż ul. Sobieskiego.

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

Seminarium SITK RP Oddz. Opole, Pokrzywna 2013

Stateczność dna wykopu fundamentowego

Analiza obudowy wykopu z pięcioma poziomami kotwienia

PROJEKT GEOTECHNICZNY

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

Wymiarowanie sztywnych ław i stóp fundamentowych

Projektowanie ściany kątowej

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

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO: OBIEKT OSUWISKO

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO OBIEKT - OSUWISKO

BESKO - Elżbieta Staworko Bogdan Staworko s.c.

Pale wbijane z rur stalowych zamkniętych

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO OBIEKT - OSUWISKO

Zapewnianie stateczności zbocza przy pomocy pali stabilizujących

Podłoże warstwowe z przypowierzchniową warstwą słabonośną.

Roboty fundamentowe poniżej poziomu wód gruntowych

Obliczenia ściany oporowej Dane wejściowe

PROJEKT ARCHITEKTONICZNO-BUDOWALNY GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA

Polski Komitet Geotechniki

Wytrzymałość gruntów organicznych ściśliwych i podmokłych.

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie.

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

Osiadanie kołowego fundamentu zbiornika

Geozagrożenia enia w budownictwie i zagospodarowaniu przestrzennym na wilanowskim odcinku Skarpy Warszawskiej

Stabilizacja skarp i zboczy

Nasypy projektowanie.

2 UKŁAD KONSTRUKCYJNY PLAN BIOZ... 3

Maciej Kordian KUMOR. BYDGOSZCZ 12 stycznia 2012 roku. Katedra Geotechniki Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Analiza fundamentu na mikropalach

Warsztaty pt.: Wybrane aspekty formalno-prawne z zakresu geologii inżynierskiej i hydrogeologii

Analiza ściany żelbetowej Dane wejściowe

Wyłączenie redukcji parametrów wytrzymałościowych ma zastosowanie w następujących sytuacjach:

Projektowanie geometrii fundamentu bezpośredniego

Nasyp przyrost osiadania w czasie (konsolidacja)

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

1. Ustalanie geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych obejmuje/ polega na:

Zadanie 2. Zadanie 4: Zadanie 5:

Cz. 1. Występowanie zjawisk osuwiskowych w budownictwie komunikacyjnym

Warunki techniczne wykonywania nasypów.

PROJEKT GEOTECHNICZNY. pod sieć wodociągową ZAWADA - KRĘPA

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

Problematyka posadowień w budownictwie.

OPIS TECHNICZNY PROJEKT ZAGOSPODAROWANIA TERENU BRANŻA DROGOWA

Analiza osiadania terenu

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

PREZENTACJA GEOSIATKI KOMÓRKOWEJ Z NEOLOY

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

Drenaż opaskowy. Rys. 1. Schemat instalacji drenażu opaskowego.

Kolumny Wymiany Dynamicznej DR. Kolumny Wymiany Dynamicznej DR. Opis

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO: OBIEKT OSUWISKO. 1. Nr ewidencyjny Lokalizacja

Roboty ziemne i rekultywacyjne w budownictwie komunikacyjnym

SPECYFIKACJA TECHNICZNA SST WZMOCNIENIE PODŁOŻA MATERACEM Z ZASTOSOWANIEM GEOKRATY

OPIS TECHNICZNY. 1. Podstawa opracowania

2. Układ konstrukcyjny Plan BIOZ...4

Transkrypt:

Temat specjalny STABILIZACJA SKARP I OSUWISK tekst: MARIA SZRUBA, Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne fot. trekandphoto, fotolia.com 42 Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne Wrzesień Październik 2017

Stabilizacja skarp i osuwisk POLSKA Problematyka ruchów osuwiskowych jest niezwykle złożona, ponieważ dotyka różnych zagadnień z dziedziny nauk przyrodniczych, inżynieryjnych oraz planowania przestrzennego. Osuwiska stanowią przedmiot badań szeregu specjalistów od zajmujących się nauką o Ziemi przez planistów, projektantów, inżynierów aż po geotechników. Choć ich podejście do problemu bywa odmienne, jednak wszystkim ostatecznie przyświeca jeden cel dążenie do zminimalizowania ryzyka utraty stateczności stoków i zniszczenia budowli inżynieryjnych. Wrzesień Październik 2017 Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne 43

POLSKA Stabilizacja skarp i osuwisk Które elementy najczęściej wpływają negatywnie na stabilność skarp lub zboczy i czy można ich uniknąć? dr inż. RAFAŁ BUCA, dyrektor techniczny, główny projektant, Keller Polska Sp. z o.o. Najprościej ujmując, utrata stateczności skarpy następuje, gdy jej całość lub część grawitacyjnie zsuwa się w wyniku przekroczenia przez naprężenia ścinające wytrzymałości na ścinanie materiału, z którego zbudowana jest skarpa. Różne procesy i zjawiska prowadzą do przekroczenia lub redukcji wytrzymałości na ścinanie gruntu. Należy do nich zaliczyć przede wszystkim zwiększenie ciśnienia w porach gruntu, spękanie powierzchni, pęcznienie gruntu, grawitacyjne pełzanie oraz obciążenia cykliczne, np. od ruchu drogowego czy kolejowego. Oddziaływania zwiększające naprężenia ścinające w skarpie i często prowadzące do utraty stateczności to m.in. dodatkowe obciążenia na koronie skarpy, zwiększenie ciężaru gruntu wskutek nawodnienia, np. opadów atmosferycznych, ciśnienie spływowe, podcięcia i roboty ziemne prowadzone u jej podstawy. Najczęściej jednak to woda gruntowa jest główną przyczyną utraty stateczności skarp. Dlatego bardzo ważne jest zapewnienie odpowiedniego odwodnienia skarpy oraz zabezpieczenia jej powierzchni, tak aby infiltrująca przez nie woda nie generowała nadmiernych ciśnień, prowadzących w ostateczności do utraty stateczności. Osuwiska należą do procesów przyrodniczych prowadzących do katastrof naturalnych lub awarii technicznych, których skutki mogą zagrażać życiu, zdrowiu i mieniu ludzi. Klasyfikacja klęsk żywiołowych i zagrożeń występujących na świecie plasuje osuwiska na piątym miejscu zarówno jeśli chodzi o liczbę ofiar, jak i pod względem strat materialnych [1]. Dlatego zapobieganie skutkom powstawania osuwisk oraz właściwa ocena ryzyka ich powstania stanowią bardzo istotne zagadnienia i są przedmiotem częstych rozważań. R e v e t m e n t S y S t e m S Nector Sp. z o.o., ul. Szlak 65/502, 31-153 Kraków tel.: 12 631 85 50, e-mail: biuro@nector.biz www.nector.biz S PLO T SIATKI HEKSAGONALNE NECTOR HARD O WYSOKIEJ WYTRZYMAŁOŚCI Z A B E Z PIEC Z E Ñ Firma Nector jako pierwszy i jedyny producent na świecie wytwarza siatki o podwójnym splocie o wysokiej wytrzymałości. Parametry siatki Nector hard 3,0: średnica drutu 3,0 mm, rozmiar oczka 80 mm x 100 mm, wytrzymałość siatki na rozciąganie Rm > 150 kn/m, wytrzymałość drutu na rozciąganie Rm > 1770 MPa, powłoka antykorozyjna klasy A, stop alucynkowy ZnAl > 255 g/m². Siatka Nector hard jako produkt nowatorski zgłoszona została do ochrony patentowej. P O D W Ó JN Y Osuwiska naturalne a komunikacyjne Osuwiskiem nazywa się przemieszczenia mas gruntowych wzdłuż powierzchni poślizgu, przy czym głębokość i prędkość przemieszczania gruntu może być bardzo zróżnicowana. Osuwiska można podzielić na cztery typy. Osuwiska konsekwentne (zsuwy) mogą powstawać ze ścięcia górotworu wzdłuż powierzchni biegnącej zgodnie z powierzchnią warstwowania wówczas nazywa się je konsekwentno-strukturalnymi. Powstałe wzdłuż spękań i szczelin to osuwiska konsekwentno- -szczelinowe. Te biegnące zgodnie z powierzchnią oddzielającą strefę zwietrzeliny od podłoża określane są jako osuwiska konsekwentno-zwietrzelinowe. Osuwiska konsekwentne mogą także powstawać ze ścięcia górotworu wzdłuż powierzchni biegnącej zgodnie z powierzchnią warstwowania starych osuwisk. Ten typ osuwisk spotyka się najczęściej w rejonach górskich o budowie fliszowej. Drugi rodzaj osuwisk, osuwiska insekwentne, powstają, gdy płaszczyzna poślizgu rozwinęła się prostopadle lub ukośnie do istniejących powierzchni strukturalnych wśród utworów warstwowych. Powierzchnia poślizgu tych osuwisk ma zwykle bardzo złożony kształt. W przypadku, gdy powierzchnia poślizgu przebiega w gruncie jednorodnym i nieuwarstwionym, mamy do czynienia z osuwiskami asekwentnymi. Występują one najczęściej w niezaburzonych iłach i glinach. Ostatni rodzaj osuwisk naturalnych, osuwiska sufozyjne, występują na skutek wypłukiwania cząstek gruntu przez wypływające u podstawy stoku lub skarpy wody gruntowe. Te osuwiska powstają głównie w gruntach mało spoistych, takich jak piaski pylaste i pyły piaszczyste. W odróżnieniu od osuwisk naturalnych, na powstanie których nie ma wpływu działalność człowieka, osuwiska zagrażające budowlom komunikacyjnym mogą się pojawiać na terenie całego kraju. Ich występowanie jest najczęściej związane z lokalnymi warunkami wodno-gruntowymi, jednak mogą się do tego przyczynić także błędy techniczne, związane ze zbyt stromym pochyleniem skarp czy zbyt dużym podcięciem zboczy. Zastosowanie nieodpowiednich materiałów (gruntów) do budowy nasypów lub ich niewłaściwe (zbyt małe) zagęszczenie również 44 Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne Wrzesień Październik 2017

Kryteria wyboru zabezpieczeń W praktyce spotyka się dwa przypadki. Osuwisko zabezpiecza się lub likwiduje bądź też projektuje bezpieczne skarpy wykopu lub nasypu. Zbocza stanowią zwykle przedmiot zainteresowania dopiero wtedy, gdy na ich powierzchni lub w sąsiedztwie projektuje się inwestycję. Zwykle jest to droga, ale może być również budynek czy inny obiekt budowlany. Bywa, że obiekt już istnieje, a osuwisko powstaje w czasie budowy lub po jej zakończeniu, zagrażając bezpieczeństwu ludzi. Najczęściej zdarza się jednak, że osuwisko pojawia się w czasie robót budowlanych i wymaga pilnego zabezpieczenia i likwidacji, czyli działań pozwalających na kontynuowanie budowy. W przypadku projektowania bezpiecznych skarp wykopów przy założonych warunkach stateczności konieczne jest ustalenie stanu początkowego stateczności, a po dobraniu konstrukcji wzmacniających wykazanie na drodze obliczeń, że przyjęta mefot. Gianni Caito, fotolia.com mogą doprowadzić do powstania osuwiska, tak samo jak niedobrana technologia wykonywania robót i niewłaściwe odwodnienie [2]. Stateczność drogowych budowli ziemnych Zagadnieniem stateczności badacze interesowali się już od dawna. Pierwsze naukowe prace z tej dziedziny pojawiły się w XVIII w., lecz dopiero na początku XX w. nastąpił gwałtowny rozwój metod analizy stateczności. Wówczas opracowano fundamentalne i do dziś stosowane metody analizy, których autorami byli Petterson (1916), Fellenius (1927), Terzaghi (1925), a w drugiej połowie tego stulecia Masłow (1949), Taylor i Bishop (1954), Janbu (1956), Nonveiller (1965), Morgenstern i Price (1963), Spencer (1967). Do dziś, mimo tak licznych badań, nie stworzono jednak jednej teorii, która rozwiązywałaby problematykę stateczności w sposób pełny i jednoznaczny. Powodem takiego stanu rzeczy jest duża liczba elementów wpływających na warunki stateczności, a także trudności w określeniu stanu naprężenia, odkształcenia i przemieszczenia dla skarp i zboczy. Do utraty przez nie stateczności przyczynia się bowiem wiele skomplikowanych czynników, do których należą w uogólnieniu siły ciężkości wywołane przyciąganiem ziemskim i innych ciał niebieskich oraz wywołane nimi naprężenia. Rozkład naprężeń w masywie gruntowym zależy od szeregu dodatkowych czynników, których dokładne określenie jest niemożliwe. Do najważniejszych należą: obciążenia dynamiczne, woda, budowa geologiczna, kształt i wymiary skarpy, warunki atmosferyczne oraz wpływy chemiczne i biologiczne. Teoretyczne rozwiązanie zagadnienia stateczności skarp utrudniają także problemy natury matematycznej, związane z rozwiązywaniem równań opisujących tensor naprężenia i odkształcenia w ośrodku gruntowym dla skomplikowanych warunków brzegowych w otoczeniu skarpy. Wszystko to sprawia, że brak jest jednego rozwiązania analitycznego, które opisywałoby rozkład naprężeń w skarpie, nawet dla najprostszych i najbardziej wyidealizowanych modeli. Każdy indywidualny przypadek można jednak rozwiązywać, stosując metody numeryczne. Przy założeniu, że skarpa jest zbudowana z ośrodka sprężystego lub sprężysto-plastycznego, można zastosować jedną ze znanych metod całkowania równań różniczkowych. Należą do nich metoda różnic skończonych (MRS), metoda elementów skończonych (MES), metoda elementów brzegowych (MEB) czy metody mieszane [3]. 46 Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne Wrzesień Październik 2017

Stabilizacja skarp i osuwisk POLSKA toda zabezpieczenia jest wystarczająca. W trakcie projektowania skarpy należy przy ustalaniu warunków projektowania i doborze oddziaływań uwzględnić możliwość wystąpienia ekstremalnych czynników meteorologicznych, takich jak deszcze nawalne, maksymalne poziomy wód gruntowych i powierzchniowych, różnice temperatur, zjawiska sztormowe itp. Według Eurokodu 7, w obliczeniach stateczności skarp należy uwzględniać następujące oddziaływania: ciężar gruntu, skały, wody, ciśnienie wody gruntowej, ciśnienie spływowe, obciążanie naziomu, usunięcie obciążenia (odciążenie) poprzez np. wykonanie wykopu,, obciążenie pojazdami, przemieszczenia związane z pełzaniem lub osiadaniem mas gruntowych, pęcznienie i skurcz spowodowane przez wpływy klimatyczne, zmiany wilgotności, rośliny, przyspieszenie od trzęsienia ziemi, wybuchów lub obciążeń dynamicznych, działanie zamarzania, siły od napinania kotew, rozpór innych konstrukcji, które oddziałują na masyw gruntu. W przypadku naruszenia stateczności zbocza prawidłowe działania powinny polegać na wyeliminowaniu przyczyn wywołujących zagrożenie. Natomiast w sytuacji projektowania należy przeanalizować wszystkie sytuacje i oddziaływania ekstremalne oraz ich koniunkcje, które mogłyby wystąpić w czasie eksploatacji obiektu, oraz wziąć pod uwagę fakt, czy projekt dotyczy wykonywania wykopów, czy nasypów. Pierwszą czynnością podejmowaną dla poprawienia stateczności osuwiska powinno być uporządkowanie stosunków wodnych i wyeliminowanie możliwości zawodnienia skarpy. Natomiast wybór zabezpieczenia musi uwzględniać warunki geologiczne, wodne, wstrząsy, a także wysokość zbocza i możliwość dopływu wód z otoczenia [4]. Metody stabilizacji skarp i osuwisk Do najważniejszych działań zabezpieczających teren przed powstaniem zjawisk osuwiskowych należy uregulowanie stosunków wodnych na danym terenie, polegające na wykonaniu odpowiedniego systemu ujęć wód powierzchniowych i wgłębnych oraz odprowadzeniu ich do miejsc poza obszarem objętym zagrożeniem powstania osuwisk. Budowa systemu odwodnienia zależy przy tym od wielu czynników lokalnych, m.in. od ukształtowania terenu, budowy geologicznej i warunków hydrogeologicznych, właściwości fizycznych i mechanicznych gruntu w podłożu, zagospodarowania terenu. Uregulowanie stosunków wodnych na terenach osuwiskowych jest możliwe m.in. przez zastosowanie studni odwadniających, co ma na celu obniżenie zwierciadła wód gruntowych. Odpowiedni efekt uzyskuje się przez przeniesienie na trzony studni dużych sił ścinających, pochodzących od ciężaru przemieszczającego się masywu gruntowego. Skuteczne zastosowanie studni odwadniających polega na usytuowaniu ich w taki sposób, aby powierzchnia zwierciadła została obniżona w odpowiednio dużej odległości od skarpy, a odwodnienie obejmowało potencjalną bryłę odłamu. Innym przykładem odwodnienia są filtry wiertnicze, np. z włókniny filtracyjnej wypełnionej żwirem, umieszczone w na- Dowiedz się więcej: www.geobrugg.com/slopes Wykonane z zastosowaniem drutu stalowego o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie TRWAŁA OCHRONA SKARP Geobrugg Partner Poland Oś Bohaterów Września 82 31-621 Kraków, Poland T +48 12 378 40 10 M +48 664 788 555 piotr.chammas@geobrugg.com www.geobrugg.pl

Walenstadt, Szwajcaria, siatka Spider S4-230 firmy Geobrugg Geobrugg Partner in Poland, Os. Bohaterów Września 82, 31-621 Kraków, biuro@geobrugg.com www.geobrugg.pl RUVOLUM NARZĘDZIE INŻYNIERSKIE ONLINE DLA SYSTEMÓW TECCO ORAZ SPIDER Narzędzie inzynierskie RUVOLUM będące dostępne online jest darmowym programem do wymiarowania systemów zabezpieczenia skarp. W zależności od wprowadzanych parametrów geotechnicznych narzędzie to określa siły i obciążenia działające na powierzchnię siatki oraz w punkatch jej kotwienia. Użytkownik, jako wynik obliczeń otrzymuje w pełni bezpieczne i zweryfikowane rozwiązanie techniczne w zakresie stabilizacji skarp. Narzędzie RUVOLUM jest dostępne na stronie: http://applications.geobrugg.com wodnionym obszarze. Odwodnienie zbocza może być także połączone z równoczesną poprawą bilansu sił działających na masyw gruntowy, co osiąga się m.in. przez zastosowanie przypory filtracyjnej, która z jednej strony stanowi drenaż odprowadzający wodę, a z drugiej dociążenie stoku po stronie sił utrzymujących. Jednymi z najczęściej stosowanych elementów konstrukcyjnych w rozwiązywaniu problemów geotechnicznych, zasadniczo w każdym rodzaju i zakresie prac budowlanych, są pale. Znajdują zastosowanie do przenoszenia obciążeń od obiektów kubaturowych wszelkiego przeznaczenia, budowli hydrotechnicznych i przemysłowych, obiektów komunikacyjnych (w tym liniowych). Stosuje się je także do wzmocnienia masywu gruntowego dla mobilizacji w nim sił stabilizujących, przeciwstawiających się procesom osuwiskowym. Do metod stabilizacji osuwisk należy też wymiana gruntów, stosowana w przypadku, gdy obsuwająca się skarpa jest zbudowana z gruntów słabych, obszar osuwiska nie jest duży, a występujące ilości wód są niewielkie. Słabe podłoże zastępuje się wówczas np. kamieniem łamanym lub pospółką. Poprawę stateczności uzyskuje się również przez zmianę geometrii skarpy dzięki zmniejszeniu jej pochylenia i ukształtowanie poziomych półek na skarpie. Podparcie skarpy stanowić może przypora zbudowana z narzutu kamiennego, żwiru lub pospółki ważne, aby materiał przypory miał właściwości filtracyjne. Jednym ze stosowanych rozwiązań są przypory dociążające, stosowane w celu zwiększenia wielkości sił stabilizujących masyw gruntu. Przypory wykonuje się z materiałów gruboziarnistych, takich jak kamień łamany, żwir z piaskiem itp. Warstwę narzutu układa się na naturalnym zboczu, przy czym ważnym 48 Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne Wrzesień Październik 2017

elementem jest połączenie narzutu z naturalnym podłożem. Zwykle wykonuje się to przez zeschodkowanie naturalnego zbocza, unikając dzięki temu tworzenia gładkiej, naturalnej powierzchni poślizgu. Uzupełnieniem tego zabezpieczenia są rowy odwadniające. Kolejnym popularnym rozwiązaniem jest zabezpieczanie zboczy gabionami. Podstawowym elementem gabionu jest siatka wytwarzana z drutu o średnicy 2,0 3,5 mm, której zabezpieczenie antykorozyjne stanowi galwaniczna osłona. Siatki formuje się w kosze, materace lub walce, wypełnione kruszywem o odpowiednio dobranej granulacji. Gabiony, podobnie jak przypory, stanowią dociążenie stabilizujące, a przez swoją porowatą strukturę umożliwiają swobodny odpływ wody, która nie gromadzi się w masie gruntu, a co za tym idzie, nie powoduje jego uplastycznienia i nie wywiera nacisku związanego z występowaniem ciśnienia spływowego. Znanym i stosowanym sposobem zabezpieczenia stateczności skarp i stoków jest system geokomórkowy, którego podstawowy element stanowi matryca, przypominająca budową i kształtem plaster miodu. Na matrycę składa się szereg powiązanych ze sobą regularnych komórek o określonej wysokości, wypełnionych zagęszczonym gruntem (kruszywem kamienistym), co tworzy swego rodzaju materac. Matryce ułożone poziomo pełnią funkcję wzmocnienia podłoża gruntowego (przez zwiększenie jego nośności) lub zabezpieczenia zbocza, gdy ułożone jedna na drugiej stanowią mur oporowy. System geokomórkowy jest z powodzeniem wykorzystywany do zabezpieczenia powierzchniowego skarp komórki ułożone pochyło na skarpie stanowią jej wzmocnienie i zabezpieczenie. Jednak samo zabezpieczenie powierzchniowe nie zawsze jest wystarczające dla ustabilizowania masywu gruntowego. Stosuje się wówczas elementy kotwiące, zwane kotwami skalnymi lub gwoździami gruntowymi. Obecnie używa się w tym celu wielu rodzajów gwoździ (kotew), oferowanych przez liczne firmy, różniących się między sobą szczegółami konstrukcyjnymi i technologią wykonania. Często stosowanym rozwiązaniem do wzmocnienia gruntu na terenie osuwiska lub pod korpusem drogowym są kolumny cementowo-wapienne. Wzmocnienie podłoża za ich pomocą polega na głębokiej stabilizacji nawodnionych gruntów spoistych i organicznych przez zmieszanie ich z palonym wapnem. W efekcie uzyskuje się zwiększenie wytrzymałości gruntu na ścinanie w kolumnach przecinających potencjalną powierzchnię poślizgu oraz osuszenie go. Z kolei drenujące działanie kolumn zmniejsza możliwość powstawania lokalnych zmian ciśnienia porowego w gruncie, zapobiegając niebezpieczeństwu powstawania głębiej nowych linii poślizgu. Kolejnym rozwiązaniem stosowanym do stabilizacji skarp i osuwisk są konstrukcje oporowe. Klasyczne konstrukcje oporowe wykonuje się z różnych materiałów budowlanych kamienia, cegły, drewna i najbardziej rozpowszechnionego betonu (żelbetu). Konstrukcje te mają za zadanie podparcie masywu gruntowego (lub innego materiału rozdrobnionego), tak aby zapewnić mu stateczność, którą może utracić na skutek ukształtowania lub niekorzystnych właściwości mechanicznych stabilizowanego ośrodka. Różnorodność stosowanych w tym przypadku rozwiązań jest bardzo szeroka. W konstrukcjach oporowych jako materiał podstawowy wykorzystuje się budowlany grunt naturalny lub * GROUND ENGINEERING projektowanie geotechniczne specjalistyczne roboty geotechniczne badania elementów geotechnicznych *AARSLEFF na północnym odcinku S7 i DK16 to: 50 obiektów inżynierskich posadowionych na żelbetowych palach prefabrykowanych wbijanych, w tym most przez Wisłę w Kiezmarku, most przez Nogat oraz największy most extradose zbudowany w Polsce. aarsleff.com.pl

Kadzielnia, Kielce, kurtyna skalna TECCO G65/3 firmy Geobrugg Wzmocnienie i przebudowa zeskoku Wielkiej Krokwi w Zakopanem przy pomocy systemu samowiercących mikropali iniekcyjnych TITAN, czerwiec 2017 r. materiały gruntopodobne (odpady poprodukcyjne, żużle itp.), do których wprowadza się elementy metalowe, z tworzyw sztucznych lub inne, formując je w konstrukcje oporowe z gruntu zbrojonego. Oprócz skutecznego zabezpieczenia stateczności skarp i zboczy jednym z podstawowych walorów konstrukcji oporowych jest struktura zbliżona do naturalnego środowiska gruntowego. Do stabilizacji wykorzystuje się także metody naturalne. Działaniem wzorowanym na naturalnym zjawisku rozprzestrzeniania się nasion roślin w przyrodzie jest hydroobsiew. Korzenie roślin, wytwarzając w gruncie strukturę mniej lub bardziej regularnej sieci, umożliwiają przenoszenie przez grunt znacznych obciążeń rozciągających i ścinających. Do zbrojenia współczesnych konstrukcji oporowych wykonywanych z gruntu powszechnie stosuje się geosyntetyki. Te materiały, przenosząc naprężenia rozciągające w gruncie, mogą pełnić inne funkcje separacyjne, filtracyjne i drenażu. Do zbrojenia skarp stosuje się m.in. geowłókniny i geosiatki, w tym geosiatki komórkowe, o zwiększonej wytrzymałości materiału wypełniającego zagęszczonego w komórkach. W celu wzmocnienia systemu ukorzenienia roślinności na skarpie do trwałej powierzchniowej ochrony przeciwerozyjnej skarp korpusów drogowych używane są również materiały geosyntetyczne z płaskich i przestrzennych siatek [5, 6]. Do zabezpieczenia skarp coraz częściej stosuje się metody mieszane, łączące tradycyjne technologie ze sposobami aktywnego zabezpieczania w formie barier przeciwodłamkowych, które wykorzystywane są tam, gdzie nie ma możliwości np. zabezpieczenia powierzchniowego. Bariery wykonuje się w postaci panelu przechwytującego, zawieszonego na słupach z dodatkowymi linami wzmacniającymi oraz rozpraszaczami energii. 50 Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne Wrzesień Październik 2017

Stabilizacja skarp i osuwisk POLSKA Rolą barier jest ograniczenie prędkości (energii), z którą mógłby uderzyć spadający głaz i zatrzymanie go [7]. Podsumowanie W praktyce inżynieryjnej zarówno podczas wykonywania wykopów i nasypów, jak również w trakcie eksploatacji obiektów drogowych występowanie osuwisk i zsuwy skarp i zboczy należą do zjawisk częstych. Będące ich wynikiem liczne przypadki awarii i zniszczeń konstrukcji jezdni drogowych wymagają zwrócenia szczególnej uwagi na bezpieczne projektowanie skarp, ich monitorowanie oraz obserwację zaistniałych osuwisk, tak aby umożliwić podjęcie właściwych działań w odpowiednim czasie. Literatura [1] Wysokiński L., Frankowski Z.: Problemy zagospodarowania zboczy wysoczyzn i dolin rzecznych. XI Międzynarodowe Targi Geologiczne Geo-Eko-Tech. Warszawa 2013. [2] Furtak K., Sala A.: Stabilizacje osuwisk komunikacyjnych metodami konstrukcyjnymi. Geoinżynieria. Drogi, mosty, tunele 2005, nr 3, s. 12 22. [3] Cała M., Flisiak J.: Analiza stateczności skarp i zboczy w świetle obliczeń analitycznych i numerycznych. XXIII ZSMG. Kraków 2000. [4] Wysokiński L.: Metody prognozowania i zabezpieczania osuwisk. XXV Konferencja Naukowo-Techniczna Awarie budowlane 2011, Międzyzdroje, 24 27 maja 2011. fot. PiLensPhoto, fotolia.com [5] Trojnar K.: Zagrożenia budowli drogowych osuwiskami i sposoby ich eliminowania. Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej Oddział w Krakowie 2009, nr 88 (z. 144), s. 379 393. [6] Szruba M.: Stabilizacja skarp i zboczy. Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne 2016, nr 5, s. 74 78. [7] Bariery ochronne (online). Maccaferri Polska Sp. z o.o. Dostępny w Internecie: http://www.geotim.pl/produkt/25/bariery-ochronne (dostęp 11 sierpnia 2017). SPRZEDAŻ SERWIS WYNAJEM tel. +48 499 46 80 e-mail:kdm@kdm.net.pl