Podstawowe zastosowania i zasady projektowania systemów geokomórkowych w zabezpieczaniu osuwisk
Zabezpieczenia przeciwerozyjne i stabilizacja powierzchni skarp i zboczy
Systemy geokomórkowe mogą być stosowane w szerokim zakresie do ochrony powierzchni skarp i zboczy narażonych na oddziaływanie sił erozyjnych, do wzmocnienia powierzchni, pełnienia funkcji drenaży powierzchniowych oraz utrzymania pokryć zarówno roślinnych, jak i pokryć twardych. System możemy stosować zarówno do stabilizacji powierzchni skarp nasypów i wykopów, kształtowania powierzchni terenu, jak i zabezpieczenia linii brzegowej cieków wodnych. Na rys. 2 i 3 przedstawione są typowe schematy zabezpieczeń skarpy lub zbocza systemem geokomórkowym [3]. Ze względu na fakt, że ideą zastosowania tych systemów jest stworzenie konstrukcji geotechnicznej stwarzającej warunki dla harmonijnego rozwoju środowiska naturalnego, istotne jest właściwe jego zaprojektowanie, biorąc pod uwagę również czynniki działające na system w fazie jego budowy.
 |
 |
Zasady projektowania - stateczność systemu
Wszelkie zabezpieczenia ochronne mające m.in. na celu utrzymanie szaty roślinnej lub innych pokryć na mniej lub bardziej stromych skarpach i zboczach mają naturalną tendencję do poślizgu w dół, któremu przeciwstawiają się opory tarcia na kontakcie systemu z podłożem gruntowym. W przypadku zabezpieczeń geosyntetycznych obejmujących geotekstylia i geomembrany opór ten jest ograniczony przez stosunkowo niskie współczynniki tarcia charakterystyczne dla tych materiałów. Na rys. 4 przedstawione są schematy stanowiące podstawę do analizy stateczności i projektowania konstrukcji systemu geokomórkowego w odniesieniu do zabezpieczenia skarp.
Stateczność zabezpieczenia zapewnia się przez właściwy dobór systemu kotwienia w aspekcie geometrii skarpy, parametrów geotechnicznych gruntu budującego skarpę, stosowanych materiałów geotekstylnych i geomembran, warunków hydrologicznych i dodatkowych okresowych obciążeń powierzchni skarpy (np. śnieg, lód). Analiza stateczności systemu pozwala na wybór systemu kotwienia, rodzaj, długość, średnicę i rozstaw kotew oraz innych elementów, takich jak: linki naciągowe, klipsy oporowe itp. Powyższe dane powinny być określone w dokumentacji technicznej zabezpieczenia osuwiska. Przy projektowaniu zabezpieczeń przeciwerozyjnych i stabilizacji skarp systemem geokomórkowym dla osuwiska komunikacyjnego zaleca się stosować współczynnik bezpieczeństwa wynoszący co najmniej 1,5.
Dobór wypełnienia geokomórek
Do wypełnienia sekcji geokomórek w zależności od wymagań można użyć następujące materiały:
- glebę z dobraną szatą roślinną (wypełnienie wegetatywne),
- materiały ziarniste (piaski, żwiry, kruszywa skalne),
- beton o różnej wytrzymałości i wykończeniu powierzchni,
- kompozycję w/w materiałów (pokrycia specjalne).
Wypełnienia wegetatywne są stosowane, gdy przewidywane spływy powierzchniowe będą okresowe lub o umiarkowanej intensywności (czas trwania poniżej 24 h). Wypełnienia wegetatywne są odporne na szczytowe prędkości przepływu 6 m/s, o ile pokrycie roślinne jest dobrze rozwinięte i ustabilizowane. Należy pamiętać, że zanim ustabilizuje się szata roślinna istnieje możliwość zmniejszenia objętości wypełnienia komórek spowodowana jego osiadaniem i nawodnieniem. Przy wypełnieniach wegetatywnych zaleca się stosowanie hydroobsiewu lub/ i czasową osłonę matą przeciwerozyjną.
W przypadku wypełnienia sekcji geokomórek materiałami ziarnistymi typu żwirów i kruszyw skalnych zaleca się zachować odpowiednią granulację materiału, starając się, aby maksymalna średnica ziaren nie przekraczała 1/7 średnicy efektywnej komórki i była mniejsza niż 1/2 wysokości komórki.
Dobór geotekstyliów podścielających
Zastosowanie odpowiednich geotekstyliów jest jedną z podstawowych zasad w zabezpieczaniu skarp i zboczy systemem geokomórkowym. Zaleca się stosowanie geotekstyliów nietkanych jedno lub dwustronnie igłowanych. W przypadku pokryć wegetatywnych zaleca się stosowanie geotekstyliów nietkanych, igłowanych o wytrzymałościach na rozciąganie rzędu 4-6 kN/m i o niewysokiej odporności na przebicie, tak aby korzenie roślin mogły przeniknąć przez warstwę geotekstyliów do podłoża tworząc integralne wzmocnienie całej powierzchni skarpy [3]. W przypadku wypełnień kruszywami i betonem należy stosować geotekstylia nietkane, igłowane o większej wytrzymałości na przebicie i rozciąganie (rzędu 10 kN/m).
