Kotwy gruntowe
W projekcie budowlano-wykonawczym konstrukcji oporowej zabezpieczenia skarpy drogowej w Psarach przyjęto kotwy gruntowe typu TITAN 40/16. Zaprojektowano 32 kotwy gruntowe typu TITAN 40/16 o długości żerdzi minimum 12 m, tj. po 8 sztuk kotew gruntowych dla każdego segmentu. W każdym segmencie wzajemny odstęp kotew gruntowy jest stały i wynosi 1,60 m, a kąt nachylenia kotew do poziomu wynosi 240. Kotwy gruntowe nie kolidują z zaprojektowanym drenażem podłużnym i są położone niżej płyty pionowej konstrukcji oporowej. Wymagana nośność obliczeniowa każdej kotwy gruntowej TITAN 40/16 wynosi 360 kN dla występujących gruntów na skarpie.
W oparciu o badania geologiczne gruntu długość żerdzi ustalono na 12 m, którą obliczono dla piasków średnich i średnio zagęszczonych przyjmując nośność buławy o średnicy koronki 90 mm - 31,79 kPa /1mb. Projekt nie przewiduje wykonania doprężania kotew gruntowych w celu zwiększenia ich siły naciągu. Elementy systemu TITAN do kotew gruntowych muszą spełniać wymagania techniczne podane w aprobacie technicznej Nr AT/2002-04-1333 Instytutu Badawczego Dróg i Mostów. Nośność obliczeniowa kotew gruntowych winna być sprawdzona w terenie przez wykonanie próbnego obciążenia. Jest to warunek konieczny zagwarantowania stateczności skarpy drogowej.
Budowa konstrukcji oporowej
Budowa konstrukcji oporowej wymaga wykonania głębokich wykopów ziemnych do wykonania fundamentów, słupów i ściany pionowej. Do wykonania słupów konstrukcji oporowej potrzebne są wykopy na głębokość do 2,70 m, w rzucie poziomym o przekroju prostokątnym 1,20*2,00 m, które można wykonać w stalowych ściankach roboczych. Do wykonania ścinany pionowej konstrukcji oporowej i drenażu podłużnego potrzebne są również głębokie wykopy podcinające skarpę drogową na wysokość do 2,70 m na długości 50 m, które można wykonać przy zastosowaniu stalowej ścianki roboczej. Z uwagi na lokalizację konstrukcji oporowej na skarpie - ścianka robocza winna mieć wysokość do 3 m (przynajmniej od strony parcia ziemi).
Wykonanie płyty poziomej i płyty pionowej konstrukcji oporowej wymaga rozebrania skarpy drogowej. Wykonanie znacznych wykopów na skarpie, bez naruszenia równowagi zbocza, będzie możliwe po wbiciu w grunt roboczej ścianki stalowej z kształtowników do pionowej obudowy wykopów o długości 3,50 m. Wykonanie roboczej ścianki stalowej koliduje z wykonaniem kotew gruntowych TITAN 40/16. Rozwiązanie tej kolizji można dokonać dwoma metodami. Decyzja należy do wykonawcy robót. Wszystkie elementy konstrukcji oporowej, tj. stopy fundamentowe, słupy, płyty poziome i ściany pionowe należy wykonać z betonu kl. B-30 - zgodnie z normą PN-88/B-06250.
Wykonanie drenażu podłużnego
Warunkiem koniecznym stabilizacji skarpy drogowej jest ujęcie wód znajdujących w poszczególnych warstwach gruntu na całej powierzchni, tj. na całej długości konstrukcji oporowej i odprowadzenie wody odpowiednim układem rur PCV pełnych i perforowanych w drenażu podłużnym o długości 50 m poza obręb zaprojektowanej konstrukcji oporowej. Po zasypaniu i zagęszczeniu ściany gruntem budowlanym do poziomu górnej powierzchni belki poziomej należy wykonać na szerokości drenażu poziomo płytę o przekroju 10*50 cm z betonu kl. B-20 na całej długości projektowanej konstrukcji oporowej, tj. 55 m.
Na płycie betonowej należy wykonać montaż rur PCV pełnych i perforowanych w odpowiednim spadku podłużnym zgodnie z projektem. Dla ujęcia wody gruntowej wypływającej ze skarpy zaprojektowano rurę pełną PCV o dwóch średnicach 250 mm i 160 mm połączone w całość o łącznej długości 44 m i obok niej rury PCV perforowane ułożone przy ścianie w dolnej części drenażu. Do rury pełnej PCV zaprojektowano prostopadłe podłączenie odpowiedni układ rur PCV przekroju 100 mm o długości całkowitej do 13 m, w tym częściowo perforowane o długości po 9 m, które mają być podłączone do rury pełnej PCV.
Zasypanie drenażu należy wykonać specjalnie dobranym materiałem kamiennym na całej szerokości wykopu: od ściany pionowej żelbetowej do roboczej ścianki stalowej. Poprawne wykonanie drenażu to pełne otoczenie wszystkich rur PCV specjalnie dobranym materiałem kamiennym. Solidność wykonania zasypania perforowanych rur PCV zapewni prawidłowe funkcjonowanie drenażu podłużnego. Przygotowany materiał kamienny do zasypania drenażu to mieszanka następujących materiałów kamiennych licząc objętościowo: żwir drobny – 50%, tłuczeń drobny o ziarnach do 35 mm - w ilości 30% oraz grysy – 20%. Zasypanie drenażu należy wykonać na wysokość od 70 cm do 80 cm. Po zasypaniu można wyciągnąć ściankę stalową roboczą tylko do górnego poziomu drenażu i uzupełnić zasypanie wolnych przestrzeni po wyciągniętej ściance stalowej roboczej specjalnie dobranym materiałem kamiennym.
W celu zabezpieczenia drenażu przed zamuleniem cementem z warstwy gruntu stabilizowanego cementem w czasie układania na drenażu należy ułożyć na powierzchni drenażu warstwę izolacyjną poziomą z dwóch warstw folii szczelnej lub dwie warstwy papy zgrzewalnej. Po zakończeniu robót związanych z zasypaniem drenażu gruntem budowlanym stabilizowanym cementem należy wykonać warstwę humusu o grubości 15 cm na całej powierzchni gruntu stabilizowanego cementem. Warstwę humusu należy zakończyć na poziomie 10 cm niższym od poziomu konstrukcji oporowej. Po rozplanowaniu humusu całą powierzchnię należy obsiać trawą.
Stanisław Furman
emerytowany pracownik GDDKiA Oddział Kraków
Referat był prezentowany podczas Ogólnopolskiej Konferencji Naukowo-Technicznej „Problematyka osuwisk w budownictwie komunikacyjnym”, która odbyła się w Zakopanem w dniach 27–29 maja 2009 r. (Zeszyty Naukowo-Techniczne SITK O/Kraków, Materiały Konferencyjne nr 88/zeszyt 144)
- «« poprz.
- nast.