STATECZNOŚĆ OSUWISKA DROGOWEGO PRZED I PO ZABEZPIECZENIU W ŚWIETLE OBLICZEŃ NUMERYCZNYCH

Podobne dokumenty
ANALIZA NUMERYCZNA OSUWISKA W CIĄGU DROGI WOJEWÓDZKIEJ NR 975 W MIEJSCOWOŚCI BOROWA PRZED I PO WYKONANIU ZABEZPIECZENIA

Analiza stateczności stoku w Ropie

Dokumentacja geotechniczna dla dojazdu wraz z parkingiem do inwestycji na rogu ul. Kościuszki i Al. Wojska Polskiego w Pruszkowie.

OPINIA GEOTECHNICZNA dla potrzeb projektu przebudowy drogi powiatowej nr 2151K polegającej na budowie chodnika z odwodnieniem w m.

OPINIA GEOTECHNICZNA

PROJEKT GEOTECHNICZNY

OPINIA GEOTECHNICZNA określająca warunki gruntowo - wodne w rejonie projektowanej inwestycji w ulicy Tatrzańskiej w Wałbrzychu

OPINIA GEOTECHNICZNA

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

GEO GAL USŁUGI GEOLOGICZNE mgr inż. Aleksander Gałuszka Rzeszów, ul. Malczewskiego 11/23,tel

SPIS TREŚCI. 1.Wstęp 2.Charakterystyka terenu prac 3.Warunki gruntowe i wodne w podłożu 4.Uwagi końcowe. Załączniki tekstowe

I. OPIS DO DOKUMENTACJI PRZEBUDOWY DROGI

Analiza stateczności zbocza

OPINIA GEOTECHNICZNA określająca warunki gruntowo - wodne w rejonie projektowanej przebudowy odcinka ulicy Ch. De Gaulle a w Wałbrzychu

Pracownia specjalistyczna z Geoinżynierii. Studia stacjonarne II stopnia semestr I

GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA

BIURO GEOLOGICZNE BUGEO Zielonka, ul. Poniatowskiego 16 tel./fax , ,

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO OBIEKT - OSUWISKO

OPINIA GEOTECHNICZNA określająca warunki gruntowo - wodne w rejonie projektowanej inwestycji w ulicy Tunelowej w Wałbrzychu

PROJEKT GEOTECHNICZNY

Zakres wiadomości na II sprawdzian z mechaniki gruntów:

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO OBIEKT - OSUWISKO

OPINIA GEOTECHNICZNA

OPINIA GEOTECHNICZNA

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

Spis treści : strona :

Karta rejestracyjna terenu zagrożonego ruchami masowymi Ziemi

PROJEKT GEOTECHNICZNY

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

OPINIA GEOTECHNICZNA PROJEKTANTA:

OPINIA GEOTECHNICZNA

Projektowanie ściany kątowej

Opinia geotechniczna dla projektu Przebudowy mostu nad rzeką Wołczenicą w ciągu drogi powiatowej 1012Z.

Metody wzmacniania wgłębnego podłoży gruntowych.

OPINIA GEOTECHNICZNA dla projektowanej przebudowy drogi w Łuczynie (gm. Dobroszyce) działki nr 285, 393, 115, 120

GMINA WŁOSZAKOWICE. Opracowanie. Miejscowość. Ulica. Gmina. Powiat. Województwo. Zleceniodawca: UL. K. KURPIŃSKIEGO WŁOSZAKOWICE.

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO OBIEKT - OSUWISKO. 1. Metryka I lokalizacja M C-C/3. wersja 1/

OPINIA GEOTECHNICZNA

HYDRO4Tech PROJEKTY, OPINIE, EKSPERTYZY, DOKUMENTACJE BADANIA GRUNTU, SPECJALISTYCZNE ROBOTY GEOTECHNICZNE, ODWODNIENIA

O P I N I A geotechniczna do projektu budowlanego wodociągu w ul. Dworcowej w Szczecinie, woj. zachodniopomorskie

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

P R Z E D S IĘBIORSTWO G E O L O G I C Z N E

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO: OBIEKT OSUWISKO

Lokalizacja: Jabłowo, gmina Starogard Gdański powiat Starogardzki; Oczyszczalnia Ścieków. mgr inż. Bartosz Witkowski Nr upr.

SPIS TREŚCI: SPIS ZAŁĄCZNIKÓW:

OPINIA GEOTECHNICZNA

Egzemplarz nr 1. mgr inż. Jerzy Koziołek Żywiec ul. Powstańców Śląskich 2 tel.kom

DOKUMENTACJA BADAO PODŁOŻA GRUNTOWEGO WRAZ Z OPINIĄ GEOTECHNICZNĄ

GEOTEKO Serwis Sp. z o.o. OPINIA GEOTECHNICZNA DLA PROJEKTU PŁYTY MROŻENIOWEJ LODOWISKA ODKRYTEGO ZLOKALIZOWANEGO PRZY UL. POTOCKIEJ 1 W WARSZAWIE

Nasyp przyrost osiadania w czasie (konsolidacja)

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA PODŁOŻA GRUNTOWEGO badania podłoża gruntowego w związku z projektowaną budową ulicy Tęczowej w m.

Grupy nośności vs obliczanie nośności podłoża.

Projekt ciężkiego muru oporowego

OPINIA GEOTECHNICZNA

GeoPlus Badania Geologiczne i Geotechniczne. Dr Piotr Zawrzykraj Warszawa, ul. Alternatywy 5 m. 81, tel ,

OPINIA GEOTECHNICZNA. dla projektowanego boiska na terenie Szkoły Podstawowej nr 4 w Będzinie przy ulicy Stalickiego

DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

Spis treści : strona :

Biuro Projektowe UPAK Pielgrzymowice ul. Ruptawska 13. Urząd Miasta Ustroń ul. Rynek Ustroń

OCENA WARUNKÓW GRUNTOWO WODNYCH DLA PROJEKTOWANEJ KANALIZACJI W PRĄDNIKU KORZKIEWSKIM GMINA WIELKA WIEŚ POWIAT KRAKÓW

Podłoże warstwowe z przypowierzchniową warstwą słabonośną.

Warunki techniczne wykonywania nasypów.

Drgania drogowe vs. nośność i stateczność konstrukcji.

NOŚNOŚĆ PALI POJEDYNCZYCH

NOŚNOŚĆ PALI POJEDYNCZYCH

OPINIA GEOTECHNICZNA Z DOKUMENTACJĄ BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO dla projektu przebudowy drogi KARTUZY - RĘBOSZEWO pow. kartuski, gmina Kartuzy

DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO WRAZ Z OPINIĄ GEOTECHNICZNĄ

PROJEKT GEOTECHNICZNY

Parasejsmiczne obciążenia vs. stateczność obiektów.

1/3 PROJEKT BUDOWLANY

Spis treści. Załączniki. Mapa dokumentacyjna w skali 1:500 zał. 1 Profile otworów w skali 1:100 zał. 2 Przekrój geotechniczny zał.

OPINIA GEOTECHNICZNA

OLCZAK GEOL OPINIA GEOTECHNICZNA OBIEKT: BUDOWA SIECI KANALIZACJI SANITARNEJ NA ULICY KOLEJOWEJ W MAŁKINI GÓRNEJ MIEJSCOWOŚĆ: MAŁKINIA GÓRNA

Opinia geotechniczna

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO: OBIEKT OSUWISKO

ZAGROŻENIA DLA INFRASTRUKTURY TRANSPORTU DROGOWEGO NA SKUTEK WYSTĄPIENIA RUCHÓW MASOWYCH

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

Karta rejestracyjna osuwiska

Zapewnianie stateczności zbocza przy pomocy pali stabilizujących

OPINIA GEOLOGICZNA ZAKŁAD PROJEKTOWY. Przebudowa nawierzchni gruntowej. Projekt zagospodarowania terenu

2. CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW PODŁOŻA ZAPROJEKTOWANEGO GAZOCIĄGU DN500 RELACJI TWORZEŃ-SZOPIENICE

Opinia geotechniczna do projektu przebudowy drogi powiatowej nr 5103E Niesułków-Kołacin-Byczki-Maków-Mokra Lewa w miejscowości Maków.

Obwodnica Kościerzyny w ciągu DK20 obiekty inżynierskie OBIEKT PG-1

INWESTYCJA: Przebudowa dróg wewnętrznych wraz z niezbędną. ZLECENIODAWCA: KC Architekci - Krzysztof Cieślak. Badania terenowe:

Zleceniodawca: SILESIA Architekci ul. Rolna 43c Katowice. Opracował:

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

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

OPINIA GEOTECHNICZNA

OPINIA GEOTECHNICZNA I DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

OPINIA GEOTECHNICZNA

OPINIA GEOLOGICZNA. Miejscowość: DZIEKANOWICE OPRACOWAŁ: Zbigniew Jaskólski nr upr. CUG KRAKÓW SIERPIEŃ 2011 r.

Awarie skarp nasypów i wykopów.

GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA dla projektu budowlanego budynku wielokondygnacyjnego z drogami dojazdowymi. Zleceniodawca: Inwestor:

Opis Techniczny Przebudowa mostu nad potokiem Bibiczanka w ciągu ul. Siewnej w Krakowie

Data: luty 2015r. CZĘŚĆ TEKSTOWA

EPG DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA. Elbląskie Przedsiębiorstwo Geologiczne mgr inż. Daniel Kochanowski. Wodociąg na trasie Kronin - Zielno Kwitajny.

SPIS TREŚCI SPIS ZAŁĄCZNIKÓW GRAFICZNYCH

ZLECENIODAWCA: PB Ada Bud Adam Gierczak ul. Oleśnicka 15b Wrocław AUTORZY: mgr Andrzej Petri upr. VII Wrocław, październik 2016 r.

S P I S T R E C I. 1. WST P Uwagi ogólne Wykorzystane materiały 3

Transkrypt:

Elżbieta PILECKA, Magdalena MOSKAL STATECZNOŚĆ OSUWISKA DROGOWEGO PRZED I PO ZABEZPIECZENIU W ŚWIETLE OBLICZEŃ NUMERYCZNYCH W artykule omówiony został problem niestateczności nasypu drogowego zlokalizowanego w miejscowości Bochnia przy ul. Wiśnickiej. Dla osuwiska, na którym przedmiotowa droga się znajduje została wykonana analiza stateczności. Zaproponowano autorskie rozwiązanie zabezpieczania, dla którego wykonano obliczenia numeryczne. WSTĘP Nasypy, jako elementy infrastruktury drogowej, możemy zaliczyć do budowli ziemnych, które służą do przeprowadzenia nawierzchni drogowej. Ich zadaniem jest przeniesienie obciążeń wynikających zarówno z ciężaru własnego nasypu jak i ciężaru poruszających się pojazdów po nawierzchni drogowej na niżej położone rodzime warstwy gruntu. Projektując nasypy w drogownictwie należy rozpatrzyć wiele problemów związanych z potrzebą redukcji osiadań, zapewnieniem stateczności i nośności nasypu, a także jego trwałości. Czasem pomimo odpowiedniego zaprojektowania nasypu drogowego dochodzi do utraty jego stateczności. Jedną z największych trudności jest występowanie słabych gruntów pod nasypami, które znacząco mogą wpływać na ogólną stateczność budowli, zwłaszcza jeżeli znajduję się ona na stromym zboczu. Duży wpływ na stateczność budowli ma również woda, która dostaje się do głębiej położonych warstw gruntowych w wyniki infiltracji wód opadowych pogarszając w ten sposób ich parametry wytrzymałościowe. Nie bez znaczenia na stateczność i trwałość nasypów drogowych jest również nachylenie terenu, na którym przedmiotowy nasyp się znajduje. Odpowiednią nośność podłoża gruntowego zalegającego pod nasypem, które charakteryzują niskie parametry wytrzymałościowe, można uzyskać przez wzmocnienie przy użyciu metod współczesnej geoinżynierii. Aby nasyp drogowy odpowiednio i przez długi czas pełnił swoją rolę jego konstrukcja powinna spełniać szczegółowe wytyczne określone w Rozporządzeniu Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie [7]. 1. STATECZNOŚĆ NASYPÓW DROGOWYCH ORAZ PRZYCZYNY JEJ UTRATY Stateczność skarp, zboczy, nasypów i wykopów jest jednym z najważniejszych zagadnień nie tylko przy projektowaniu geotechnicznym, ale również przy ocenie wpływu oddziaływania potencjalnego zjawiska na bezpieczeństwo ludzi. Za miarę stateczności możemy uznać współczynnik stateczności ogólnej FoS (współczynnik stanu równowagi), który jest stosunkiem sumy sił utrzymujących (tarcie, spójność materiału) do sumy sił obciążenia (siły grawitacyjne, siły filtracji). W zależności od wartości współczynnika FoS możemy jednoznacznie określić, czy poddane analizie zbocze lub skarpa znajdują się w stanie równowagi ogólnej [8]: 1<1 zbocze lub skarpa niestateczne =1 zbocze lub skarpa w chwilowej stateczności >1 zbocze lub skarpa stateczne Nadwyżka wskaźnika F=1 określa zapas bezpieczeństwa. Wyżej zaprezentowane podziały zostały przedstawione dla ogólnych przypadków skarp i zboczy. Duże znaczenie dla odpowiedniej wartości współczynnika FoS, gwarantującej stateczność, ma również przeznaczenie badanego terenu. Dla różnych rodzajów konstrukcji podtrzymujących współczynniki wynoszą [2]: uskok naziomu z górnym poziomem nieobciążonym, w rejonie niezabudowanym; zbocze nieobciążone, w rejonie niezabudowanym; uskok naziomu z górnym poziomem obciążonym lub zbocze w sąsiedztwie zabudowy; zbocze zabudowane lub uskok naziomu obciążony drogą albo linia kolejową w bezpośrednim sąsiedztwie zabudowy; FoS=1,11-1,18 FoS=1,18-1,25 FoS=1,25-1,33 FoS=1,33-1,43 W dziale V Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie [7], dotyczącym nośności i stateczności drogowych budowli ziemnych wskaźniki stateczności skarp i zboczy nie powinny być mniejsze od FoS=1,5. W ogólnym rozumieniu można uznać, że zbocze pozostaje stateczne, gdy nie zachodzą w nim ruchy masowe. W rzeczywistości stateczność jest dużo bardziej skomplikowanym zagadnieniem, na które wpływa wiele różnorodnych czynników jak np. kształt, wymiary i rozpiętość skarpy, oddziaływanie wody, warunki atmosferyczne czy oddziaływania dynamiczne. Utrata stateczności nasypów drogowych jest jednym z najczęstszych problemów występujących w dzisiejszym drogownictwie [5]. Trudno jednoznacznie określić przyczyny powodujące uszkodzenie tych budowli ziemnych, gdyż każda z nich charakteryzuje się indywidualną budową. Za najczęstszą przyczynę niestateczności nasypów drogowych uznaje się wykorzystywanie do ich budowy słabonośnych gruntów oraz ich nieprawidłowe zagęszczenie. Nasypy budowlane zbudowane z określonych warstw gruntowych charakteryzują się nośnością, która jeżeli zostaje przekroczona, powoduje utratę stateczności całej budowli ziemnej. 6/2017 AUTOBUSY 381

Drugą z kolei przyczyną utraty stateczności nasypów komunikacyjnych jest brak sprawnego odwodnienia, co może prowadzić do nasiąkania gruntów nasypowych wodami opadowymi, ich osłabienia a następnie zniszczenia. Zdarza się również występowanie nasypów drogowych nieodpowiednio zaprojektowanych, o zbyt ostrym nachyleniu skarpy, co również może prowadzić do utraty ich stateczności. 2. BUDOWA GEOLOGICZNA KARPAT FLISZOWYCH Karpaty zewnętrzne (fliszowe), które charakteryzują się młodą rzeźbą typu górskiego, są w Polsce regionem szczególnie predysponowanym do powstawania osuwisk. W dużym uogólnieniu jego struktura składa się z naprzemiennie ułożonych warstw piaskowców i łupków oraz w mniejszej ilości mułowców, zlepieńców, iłowców, margli i wapieni. W budowie Karpat warto wyróżnić również dość skomplikowana tektonikę. Licznie występujące uskoki, o różnych wielkościach przesunięć, dzielą masyw na bloki. Silne naruszenia tektoniczne związane są z naruszeniem skał w rejonach uskokowych jak i z wyraźnymi sfałdowaniami [4]. Osuwiska w tej części Polski mogą również powstawać w związku z dynamiką rzeźby terenu wynikającą z dużych nachyleń zboczy oraz stoków dolin rzecznych. Niewątpliwie na podatność występowania osuwisk na tych terenach wpływa skomplikowana specyfika warunków meteorologiczno-hydrologicznych. Gwałtowne opady deszczu, roztopy wiosenne czy długie, wilgotne i chłodne okresy, trwające przez kilka miesięcy są szczególnie niebezpieczne. Woda jest wówczas magazynowana w pokrywach zwietrzelinowych i podłożu skalnym, co przyczynia się do powstawania głębokich osuwisk strukturalnych. 3. CHARAKTERYSTYKA OSUWISKA DROGOWEGO W BOCHNI głębszym osuwisku, najprawdopodobniej wczesnoholoceńskim, które uaktywniło się po intensywnych opadach atmosferycznych w maju 2010 roku. Osuwisko oznaczone nr 5897 (rys. 1) wg [3] zostało sklasyfikowane jako aktywne ciągle, dodatkowo w pobliżu osuwiska wyznaczono teren zagrożony dalszymi ruchami masowymi (nr 710). Powyżej drogi wojewódzkiej zlokalizowana jest lokalna skarpa porośnięta lasem, poniżej przebiega potok bez nazwy będący dopływem potoku Gróbka. Nachylenie stoku, na którym zlokalizowane jest osuwisko wynosi ok. 15. Według Karty Dokumentacyjnej [9] osuwisko ma wymiary ok. 120m długości i 90m szerokości oraz zajmuje łączną powierzchnię ok. 0,77h. Ze względu na układ warstw podłoża, osuwisko ma charakter insekwentny - płaszczyzna poślizgu jest usytuowana poprzecznie do powierzchni strukturalnych. Rys. 2. Uszkodzony odcinek drogi maj 2010 [1] Na drodze wojewódzkiej nr 965 w wyniku ruchów masowych pojawiły się lokalne zniekształcenia i deformacje oraz poprzeczne spękania (rys. 2). Poziom nawierzchni drogowej uległ obniżeniu o ok. 30cm. Uszkodzeniu uległ również przydrożny rów oraz drzewostan leśny powyżej drogi, który częściowo został nasunięty na drogę. Ponieważ analizowane osuwisko zlokalizowane jest w Karpatach Zewnętrznych (fliszowych) aktywizacja oraz dalsza propagacja osuwiska niewątpliwie jest związana z naturalnymi warunkami panującymi na tym terenie. Niesprzyjające budowa geologiczna w postaci zalegających pod nasypem drogowym utworów fliszowych w postaci piaskowców z przewarstwieniami łupków ilastych oraz ich zwietrzeliny niewątpliwie jest główną przyczyną ruchów masowych. Aktywność osuwiska może się zmieniać w zależności od warunków atmosferycznych. Istnieje ciągłe zagrożenie ruchami osuwiskowymi, które mogą się pojawiać zwłaszcza po długich i intensywnych opadach deszczu. Rys. 1. Mapa rozważanego osuwiska [3] Osuwisko drogowe będące przedmiotem rozważań zlokalizowane jest w południowo-zachodnim obrzeżu miasta Bochna, przy ulicy Wiśnickiej. Droga wojewódzka nr 965, na której odcinku doszło do zniszczenia nawierzchni drogowej usytuowana jest na starszym, 4. ANALIZA STATECZNOŚCI 4.1. Założenia modelu numerycznego Zgodnie z Dokumentacją geologiczno-inżynierską [1] wydzielono następujące serie litologiczne oraz warstwy geotechniczne: I seria osadów koluwialnych (gliniasto-piaszczystych) - holoceńskie osady zbudowane z przemieszczonego i częściowo przemieszczonego materiału deluwialnego, zwietrzelinowego i nasypowego: 382 AUTOBUSY 6/2017

Ia1 piaski gliniaste, gliny piaszczyste, gliny, gliny pylaste zwięzłe, pyły i pyły piaszczyste, lokalnie przewarstwione iłami i iłami pylastymi, z domieszką okruchów piaskowca, żwirów i humusu; Ia2 twardoplastyczne gliny piaszczyste, piaski gliniaste, gliny, gliny pylaste, gliny pylaste zwięzłe, pyły piaszczyste wraz z przewarstwieniami piasków drobnych, pyłów oraz domieszkami okruchów piaskowca, żwirów i humusu; Ib1 twardoplastyczne gliny pylaste zwięzłe, gliny zwięzłe, gliny piaszczyste zwięzłe, gliny pylaste z przewarstwieniami iłów, iłów pylastych, pyłów piaszczystych, piasków gliniastych, piasku średniego oraz domieszkami okruchów piaskowca i łupka; Ib2 półzwarte gliny pylaste zwięzłe na pograniczu ilu pylastego z lokalnymi przewarstwieniami pyłu piaszczystego oraz domieszkami okruchów łupka i piaskowca; II seria osadów koluwialnych (rumoszowych i skalnych) - holoceńskie osady zbudowane z przemieszczonego i częściowo przemieszczonego materiału zwietrzelinowego i pakietów skalnych: IIa półzwarte iły, iły pylaste, gliny pylaste zwięzłe z okruchami łupka oraz skały łupkowe; IIb piaski średnie i grube z lokalnymi przewarstwieniami glin i domieszkami żwiru; III seria utworów skalnych paleogeńskie, silnie spękane skały łupkowe, piaskowcowe i mułowcowe: IIIa twarde skały piaskowcowe, iłowcowe, mułowcowe i zlepieńce przewarstwione skałą łupkową; IIIb miękkie skały łupkowe przewarstwione twardą skałą piaskowcową i zlepieńcem. Przy pomocy programu komputerowego MIDAS GTS NX zamodelowano przedmiotowe osuwisko (rys. 3). Parametry geotechniczne poszczególnych warstw geotechnicznych przyjęte do modelu komputerowego przedstawiono w tabeli 1. Rys. 3. Model numeryczny analizowanego osuwiska Droga wojewódzka nr 965 posiada jezdnię asfaltową o szerokości 7,00m. W modelu numerycznym przyjęto obciążenie jezdni dwoma pojazdami. Zakłada się, że każdy z pojazdów wywiera nacisk 100kN/oś, co daje obciążenie kołem pojedynczym o ciężarze 50kN oraz ciśnieniu kontaktowym 200kPa. Przeprowadzono dwa rodzaje analizy stateczności zbocza. Pierwsza z nich zakłada występowanie okresu suchego (brak sączeń wody z infiltracji wód opadowych) nie zamodelowano zwierciadła wody gruntowej. Druga z kolei została przeprowadzona dla niekorzystnego wariantu, przy założeniu występowania okresu mokrego zwierciadło wód gruntowych zostało zamodelowane na głębokości 2 m p.p.t. Tab. 1. Parametry geotechniczne warstw w modelu numerycznym Oznaczenie Symbol Gruntu Model materiałowy Współczynnik Poissona [-] Wilgotność naturalna[%] Gęstość objętościowa [t/m 3 ] Kohezja [kpa] Kąt tarcia wewnęrznego[ ] Moduł Younga [kpa] - Elastic 0.2-2.50 - - 50 000 nb Gπ Gπ Gπz Gπz SM KR ST Jezdnia 0.3 20.0 1.85 0 10 50 000 0.3 19.0 2.00 3 18 19 000 0.3 14.0 2.00 18 13 33 000 0.3 19.0 1.90 25 11 30 000 0.3 13.0 1.95 28 13 38 000 0.3 7.0 2.14 40 13 87 000 0.3 14.0 2.20 0 39 95 000 0.3 2.0 2.20 250 0.10 200 000 Celem wykonanych obliczeń było określenie maksymalnych przemieszczeń mas gruntu oraz miejsc ich występowania. W ten sposób uzyskano położenie płaszczyzny poślizgu. Wyznaczone zostały również maksymalne odkształcenia całkowite warstw gruntowych. Dla analizowanych wariantów wyznaczono także współczynniki stateczności ogólnej FoS metodą redukcji wytrzymałości na ścinanie (SRM). Metoda ta bazuje na metodzie elementów skończonych [6]. Wyznacza minimalną wartość współczynnika stateczności zbocza przy zdefiniowanej wcześniej geometrii osuwiska, warunkach brzegowych i zadanych obciążeniach zewnętrznych [10]. Obliczenia wykonywane są na zasadzie zmniejszania kąta tarcia wewnętrznego i wytrzymałości na ścinanie, aż do momentu uzyskania braku zbieżności wyników. Współczynnik utraty stateczności zbocza jest określony w momencie utraty zbieżności wykonywanych obliczeń. 4.2. Okres suchy W wyniku przeprowadzonych obliczeń dla zamodelowanej bryły przy założeniu występowania okresu suchego uzyskano współczynnik stateczności FoS=1.6. Wartość współczynnika stateczności wskazuje, że osuwisko w okresach wolnych od silnych opadów atmosferycznych, które niewątpliwie są przyczyną wzrastającej infiltracji wód opadowych w głąb warstw gruntowych jest stateczne oraz spełnia wymogi zawarte w Rozporządzeniu Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie [7]. Maksymalne przemieszczenia całkowite analizowanej skarpy wynoszą ok. 0,33m (rys. 4), przemieszczenia poziome ok. 0,32m (rys. 5).. Najbardziej narażone na ruchy osuwiskowe są płytkie warstwy glin, glin piaszczystych i piasków gliniastych oraz bezpośrednio zlokalizowany na nich nasyp drogowy. Również w tych warstwach zlokalizowana jest powierzchnia poślizgu. Na pozostałym obszarze skarpy, przemieszczenia maleją do zera. Powyższe wnioski potwierdza mapa maksymalnych odkształceń całkowitych (rys. 6). 6/2017 AUTOBUSY 383

Rys. 4. Przemieszczenia całkowite [m] Rys. 5. Przemieszczenia poziome [m] Rys. 6. Maksymalne odkształcenia całkowite [-] 4.3. Okres mokry Występowanie okresu mokrego (intensywne nawodnienie stoku prowadzące do uplastycznienia gruntów) niewątpliwie sprzyja niestateczności bryły. W wyniku przeprowadzonych obliczeń uzyskano współczynnik stateczności FoS=1.2. Świadczy to o przekroczeniu stanu równowagi granicznej i aktywności osuwiska w okresach szczególnie wilgotnych, co z resztą potwierdzają obserwacje osuwiska. Widoczny jest wzrost przemieszczeń całkowitych analizowanej skarpy, które wynoszą ok. 2,33m (rys. 7), przemieszczenia poziome ok. 2,32m (rys. 8). Głęboko położone warstwy rumoszowo-skalne wraz z glinami i pyłami są najbardziej narażone na ruchy osuwiskowe i najprawdopodobniej właśnie tutaj dojdzie do powstania potencjalnej powierzchni poślizgu, co potwierdza mapa maksymalnych odkształceń całkowitych (rys. 9). Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że potencjalna powierzchnia poślizgu będzie przebiegała na głębokości ok. 9-9.5m i obejmie swym zasięgiem przedmiotowy nasyp wraz ze zlokalizowaną na niej drogą wojewódzką jak również tereny zlokalizowane poniżej. Należy jednak wspomnieć, że przedstawiona powierzchnia poślizgu w ostatnich latach nie wykazywała aktywności. W wyniku intensywnych i długotrwałych opadów atmosferycznych może jednak dojść do jej aktywizacji. Rys. 9. Maksymalne odkształcenia całkowite [-] 4.4. Zabezpieczenie osuwiska Ponieważ potencjalna powierzchnia poślizgu w analizowanym osuwisku zlokalizowana jest w głęboko umiejscowionych warstwach gruntowych aby zatrzymać dalszy ruch osuwiskowy zaproponowano autorskie rozwiązanie wykorzystujące prefabrykowane pale żelbetowe. Cztery kolumny pali kwadratowych o wymiarach 30x30cm zostały umiejscowione tuż pod nasypem budowlanym, w miejscu najbardziej narażonym na ruchy masowe (rys. 10). Aby pale odpowiednio spełniały swoją rolę przewiduje się ich minimalne zagłębienie w nośnej warstwie skalnej 2m. Całkowita długość zaprojektowanych pali żelbetowych nie przekracza 14m. Palowanie jest metodą, która najczęściej jest stosowana przy zabezpieczaniu rozległych osuwisk. Umożliwia ona zabezpieczenie powierzchni poślizgu, które zlokalizowane są głęboko w osuniętym gruncie. Aby zastosowane pale mogły jednak odpowiednio pełnić swoją rolę, zapewniona musi być nośność podłoża zalegającego poniżej powierzchni poślizgu. Gotowe prefabrykowane pale żelbetowe dostarczane są na budowę z zakładu prefabrykacji. Odpowiednio skierowane do gruntu zostają przy pomocy młota spalinowego wbite w grunt. Elementy te zazwyczaj mają przekrój kwadratowy, a ich długość mieści się w przedziale od 4 do 15m. Pale te dają możliwość uzyskania dużej nośności gruntu przy bardzo małym osiadaniu. Rys. 10. Model numeryczny analizowanego osuwiska po zabezpieczeniu Rys. 7. Przemieszczenia całkowite [m] Rys. 8. Przemieszczenia poziome [m] Oprócz zabezpieczenia konstrukcyjnego jakim są żelbetowe pale prefabrykowane proponuje się wykonanie wzmocnienia nawierzchni drogowej poprzez ułożenie zagęszczonej warstwy podłoża, która pomoże przenieść wstrząsy i obciążenia spowodowane ruchem samochodowym po drodze wojewódzkiej. Uzasadnionym staje się również ułożenie warstwy geosyntetyku bezpośrednio pod nasypem budowlanym, który uporządkuje warunki wodne oraz ograniczy nierównomierne osiadania. Dodatkowo drogę wojewódzką w obrębie analizowanego osuwiska proponuje się wyposażyć w 384 AUTOBUSY 6/2017

elementy odwodnienia powierzchniowego, które umożliwią poprawne odprowadzenie wód opadowych oraz zmniejszą ich infiltrację wgłąb warstw gruntowych. Po przeprowadzeniu obliczeń analizowanej bryły wraz z zaproponowanymi elementami zabezpieczającymi uzyskano dla okresu mokrego współczynnik stateczności FoS=2.1. Palowanie wydaje się więc odpowiednim rozwiązaniem do zapewnienia stateczności osuwiska oraz zlokalizowanego w jego obrębie nasypu drogowego. Mapy przemieszczeń całkowitych (rys. 11), poziomych (rys. 12) oraz maksymalnych odkształceń całkowitych (rys. 13) obrazują lokalizację potencjalnej powierzchni poślizgu. Można jednoznacznie stwierdzić, że jeśli dojdzie do utraty stateczności zbocza (co ze względu na wysoki współczynnik stateczności ogólnej wydaje się mało prawdopodobne) nastąpi ona za nasypem budowlanym oraz zlokalizowaną na niej drogą wojewódzką nr 965. Rys. 11. Przemieszczenia całkowite [m] Rys. 12. Przemieszczenia poziome [m] Rys. 13. Maksymalne odkształcenia całkowite [-] PODSUMOWANIE Przedstawiony przykład w pełni oddaje skalę problemu niestateczności nasypów drogowych i zwraca uwagę na konieczność rozpatrywania wielu aspektów przy projektowaniu dróg w złożonych warunkach geotechnicznych. Ponieważ analizowany nasyp drogowy znajduje się na terenie osuwiskowym zagraża mu ciągła aktywność osuwiskowa. W okresach nasilonych opadów atmosferycznych poprzez gwałtowny wzrost ciśnienia spływowego wód w obrębie koluwium może dojść do spadku wartości parametrów wytrzymałościowych gruntów podłoża i uruchomienia osuwiska. Niewątpliwie sprzyja temu obecność osadów wrażliwych na działanie wody i szybko rozmakalnych w podłożu. W okresach jesiennych i wiosennych, w których występują intensywne opady atmosferyczne oraz roztopy ruchy osuwiskowe mogą się nasilać. Poprawne wykonanie zabezpieczenia nasypów drogowych poprzez wybór odpowiednich metod i materiałów oraz zapewnienie odpowiedniego odwodnienia może w określonych warunkach lokalizacyjnych zapobiec ruchom osuwiskowym. Zdarzają się jednak przypadki, kiedy konstrukcje dróg są z góry narażone na utratę stateczności. Ważne wówczas stają się wiedza i doświadczenie projektanta oraz osób zaangażowanych w proces zabezpieczania i stabilizacji skarp i zboczy. BIBLIOGRAFIA 1. Bulanda J., Bulanda J., Gawron P., Kawa B., Czudec G., Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla zabezpieczenia osuwisk w miejscowości Bochnia w ciągu drgoi wojewódzkiej nr 965 na odcinku od km 2+160 do km 2+230 gm. Bochnia, pow. bocheński, woj. małopolskie, Zakład Usług Geologicznych i Projektowych Budownictwa i Ochrony Środowiska Geotech, Rzeszów 2012. http://geoportal.pgi.gov.pl/portal/page/portal/sopo [dostęp 15 marca 2017] 2. Kłosiński B., Leśniewski Ł., O wymaganiach dotyczących stateczności zboczy i skarp, Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej Oddział w Krakowie, Materiały Konferencyjne, Nr 8 (Zeszyt 144), Problematyka osuwisk w budownictwie komunikacyjnym, Wydawnictwo PiT, Kraków 2009. 3. Laskowicz I., Warmuz B., Marciniec P., Mapa osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi w skali 1:10000, gm. Bochnia, pow. Bocheński, woj. małopolskie. 4. Pilecka E., Białek M., Manterys T., The influence of geotechnical conditions on the instability of road embankments and methods of protecting them, Technical Transactions. Civil Engineering 3- B/2016. 5. Pilecka E., Białek M., Manterys T., Wyniki próbnych przejazdów auta ciężarowego na sztucznej nierówności usytuowanej na odcinku osuwiskowym drogi krajowej nr 75, Autobusy 6/2016, str. 389-393. 6. Pilecka E., Szwarkowski D., Diagnostyka nasypu drogowego zlokalizowanego na czynnym osuwisku z wykorzystaniem naziemnego skaningu laserowego i numerycznego modelowania, Autobusy 12/2016, str. 382-386. 7. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz. U. 1999 nr 43 poz. 430). 8. Ukleja J., Geotechniczne aspekty stabilizacji obszarów zagrożonych osuwiskami, Oficyna Wydawnicza, Opole 2013 9. Wójcik A., Karta dokumentacyjna osuwiska nr 12-16-002, Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy Oddział Karpacki, 2011. 10. Wrana B., Pietrzak N., Slope stability estimation of the Kościuszko Mound in Cracov, Studia Geotechnica et Mechanica, Vol. 37 No. 2, 2015, p. 93-101 Stability of the road embankment before and after securing it In the paper the problem of unstability of the road embankment located in Bochnia,, ul. Wiśnicka is discussed. For the analyzed landslide, where the road is located, a slope stability analysis was carried out. The authors proposed an original technical solution of the problem, for which they used a numerical model and carried out numerical calculations showing an increase in the stability of the slope. Autorzy: dr hab. inż. Elżbieta Pilecka, prof. PK Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Mechaniki Budowli, Katedra Współdziałania Budowli z Podłożem. mgr. inż. Magdalena Moskal Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Mechaniki Budowli, Katedra Współdziałania Budowli z Podłożem. 6/2017 AUTOBUSY 385