Artykuły

EC 7 pomimo że określa zasady projektowania geotechnicznego, nie zajmuje się bezpośrednio gruntem zbrojonym. Zasad projektowania w tym zakresie należy się „doczytać” lub ustalić poprzez analogię do innych zastosowań. W wielu krajach UE zostały albo będą wydane odpowiednie załączniki do EC 7, w których uściślone będą zasady projektowania konstrukcji z gruntu zbrojonego.

Ogólne zasady wymiarowania konstrukcji z gruntu zbrojonego w myśl EC 7

W Polsce można się w tym zakresie posługiwać Instrukcją ITB 429/2007 (Wysokiński i Kotlicki, 2007), którą można traktować jako projekt Załącznika Krajowego do EC 7 w zakresie projektowania nasypów, zboczy, ścian oporowych i przyczółków mostowych z gruntu zbrojonego. Idąc za EC 7 autorzy tej Instrukcji proponują stosować w 1. stanie granicznym trzecią kombinację współczynników cząstkowych bezpieczeństwa: Oddziaływania (A2) + Materiał (M2) + Opory (R3).

W tym zakresie Instrukcja ITB 429/2007 podaje jedynie wartości współczynników cząstkowych dla stanu podstawowego obciążenia. Autor tego artykułu proponuje uzupełnić w tym miejscu Instrukcje ITB (Wysokiński i Kotlicki, 2007) o dane zawarte w tablicy 1.

W ramach obliczeń dla 1. stanu granicznego Projektant tak długo dobiera obliczeniowe wartości wytrzymałości zbrojenia (Fd), aż spełnione będą następujące warunki równowagi:

(1)

(2)

Przy czym za R_d należy rozumieć odpowiednie wartości obliczeniowe oporów, a za E_d oddziaływań. Wartości r_R, r_F i r_E oznaczają ramię działania danej siły. Powyższe ogólnie zapisane warunki równowagi oznaczają między innymi: sprawdzenie stateczności wewnętrznej (poślizg po zbrojeniu lub poślizg tnący wkładki) i stateczności zewnętrznej: wyparcie gruntu spod konstrukcji, poślizg poziomy w podstawie, obrót konstrukcji czy też stateczność ogólna dla głębszej powierzchni poślizgu. Powyższe warunki dotyczą sumy sił lub momentów stanowiących opory (R_d) i sumy oddziaływań stanowiących obciążenia (E_d). Wartości (F_d), które spełniają ten warunek należy umieścić w specyfikacji technicznej, jako obliczeniowe wartości wytrzymałości zbrojenia na rozciąganie. W przypadku gdy T_d < F_d we wzorach (1,2) należy dla danych wkładek podstawić odpowiednie wartości T_d. W myśl Instrukcji ITB 429/2007 (Wysokiński i Kotlicki, 2007) nośność zakotwienia wyznacza się następująco:

(3)

gdzie:
σ _k,sr – wartość charakterystyczna naprężenia normalnego do zbrojenia
L_B – długość kotwiąca wkładki
µ_k – wartość charakterystyczna współczynnika tarcia grunt-zbrojenie

(4)

aφ’ - wskaźnik zazębienia się gruntu ze zbrojeniem dla wyciągania (pull-out)
γφ’ - cząstkowy współczynnik bezpieczeństwa dla tarcia wewnętrznego gruntu

Powyższe wzory odnoszą się do gruntów niespoistych, bo nie ma w nich członu dla adhezji i do wyciągania zbrojenia z gruntu, ponieważ widoczna jest liczba 2 oznaczająca ilość powierzchni poślizgu, jakie stawiają opór w trakcie wyciągania wkładki. W przypadku poślizgu gruntu po zbrojeniu mamy do czynienia z jedną powierzchnią poślizgu, dlatego we wzorze (3) zamiast 2 należy podstawić 1. W Instrukcji ITB 429/2007 (Wysokiński i Kotlicki, 2007) nie operuje się w zasadzie wskaźnikami zazębienia się gruntu o zbrojenie, definiując jedynie współczynnik tarcia dla kontaktu grunt-zbrojenie (µ_k). Zdaniem autora bardziej praktycznym podejściem jest wprowadzenie wskaźników zazębienia, które należy wymagać w specyfikacjach technicznych.

Tweet