docelowa podziemnych parkingów.
mgr inż. Piotr Rychlewski
Instytut Badawczy Dróg i Mostów
wymagań dotyczących osiadań. Za-sadniczo technologia ścian szczeli-nowych sprzyja uzyskiwaniu dużych nośności. Odróżnia to ją m.in. od technologii pali rurowanych wielko-średnicowych, w których rezygnacja z pewnych zabiegów (np. dolewanie wody do rury w przypadku wiercenia w gruntach niespoistych poniżej po-ziomu wody gruntowej) przyspiesza wykonawstwo i upraszcza pracę ro-botników; zaniechanie takie skutku-je oczywiście rozluźnieniem gruntu w otoczeniu pala i zwiększeniem jego podatności. W przypadku ścian szcze-linowych opisane zaniedbania powo-dują problemy ze statecznością szcze-liny, obwały gruntu, wydłużenie czasu głębienia i betonowania, co sprawia, że jest to zupełnie nieopłacalne i wy-musza prawidłowe wykonanie i dobrą nośność ścian.
Zalety te sprawiają, że pojedyncze elementy ze ścian szczelinowych (barety) są z powodzeniem wyko-rzystywane zamiast pali rurowanych jako fundamenty obiektów mosto-wych. Jednym z pierwszych obiektów, gdzie zostało takie rozwiązanie wyko-rzystane, był most Kotlarski w Krako-wie (wybudowany w 2001 r.). Można powiedzieć, że wykorzystano w nim twórczo zalety ścian szczelinowych.
Fundament jednej podpory składał się z ciągłej ściany od strony nurtu Wisły zabezpieczającej przed rozmyciem i ukrytych wewnątrz pojedynczych ba-ret przenoszących jedynie obciążenia od obiektu. Wchodzenie ze znanymi technologiami w nowe obszary za-stosowań pozwala zdobyć nowe do-świadczenia, jednak wymaga pewnej ostrożności, ponieważ mogą pojawić się problemy niewystępujące dotych-czas. W przypadku mostu Kotlarskiego nowym doświadczeniem było wykony-wanie baret prawie w rzece. W czasie głębienia i betonowania konieczne jest utrzymanie w szczelinie nadciś-nienia zawiesiny w stosunku do po-ziomu wody w gruncie. Dlatego murki prowadzące projektuje się na odpo-wiedniej rzędnej. W przypadku rzeki konieczne było uwzględnienie moż-liwości gwałtownego podniesienia się poziomu wody i zaprojektowanie murków prowadzących powyżej mak-symalnego poziomu, na jakim może znaleźć się zwierciadło rzeki w czasie wykonywania baret.
Podobnie nowe zagadnienia pojawiły się, kiedy ściany szczelinowe zaczęły być stosowane jako odkryte ściany oporowe poddane warunkom atmos-ferycznym. Najczęściej ściany szcze-linowe tunelu i podziemnych garaży
v a d e m e c u m g e o i n ż y n i e r i i
105
wr zesień 13 [109]
Głębokie fundamentowanie Zabezpieczenia wykopów Przesłony przeciwfi ltracyjne Stabilizacja podłoża
Regulacja nabrzeży Wynajem sprzętu Projekty i koncepcje geotechniczne
Segar Sp. z o.o.
ul. A. Krzywoń 8/48, 01-391 Warszawa tel. + 48 - 22 - 3538060 fax: + 48 - 22 - 3538061 e-mail: segar@segar.pl
www.segar.pl
REKLAMA
Budowa stacji metra Świętokrzyska Budowa stacji metra Świętokrzyska
Warszawa Warszawa Dw. Wschodni Dw. Wschodni Warszawa Warszawa ul. Rakowiecka ul. Rakowiecka
Fot. 2 Ściana szczelinowa ze wzajemnie przesuniętymi dylatacjami wieńca, ściany i płyty dennej
znajdują się w otoczeniu gruntu o tem-peraturze niepodlegającej już znaczą-cym zmianom sezonowym. W efekcie zmiany termiczne ściany szczelinowej i jej zwieńczenia oraz płyty dennej nie przekraczają kilku, kilkunastu stopni, a wydłużenia – skrócenia termiczne – są nieznaczne. Ściany oporowe usy-tuowane na zewnątrz doznają wielo-krotnie większych zmian termicznych, od przemarznięcia betonu w okresie mrozów do ogrzania w okresie długo-trwałych upałów, szczególnie na po-wierzchniach eksponowanych na stro-nę południową i zachodnią. Skutkiem tego konstrukcja ściany doznaje dużych zmian termicznych (amplituda kilku-dziesięciu stopni) i znaczących wydłu-żeń – skróceń. Szczególnego znaczenia nabiera odpowiednie ukształtowanie dylatacji konstrukcji; jest to warunek istotnie różniący budowę konstrukcji oporowych na zewnątrz od dotychcza-sowego budownictwa podziemnego z użyciem ścian szczelinowych.
Wieniec ściany lub nadbudowana część formowana w deskowaniu powinny mieć dylatacje w miejscach odpowiadających stykom sekcji ścia-ny. Jeśli miejsca te są względem sie-bie przesunięte, nastąpi ścięcie beto-nu (najpewniej po pierwszej mroźnej zimie). Podobnie jest z płytą denną połączoną ze ścianą szczelinową. Je-śli płyta ma dylatacje rozmieszczone w sposób przypadkowy, to w wyniku skurczu i zmian termicznych nastąpi rozerwanie ściany w miejscu dylatacji płyty. Pęknięcia te połączą się w spo-sób samoistny z dylatacjami ściany i zwieńczenia Przykłady takich miejsc pokazano na fot. 2.
Konieczność zapewnienia estetyki obiektu i optymalizacja kosztowa prowadzą najczęściej do otynkowa-nia ściany. Niestety wówczas zakry-wa się styki, znacząco utrudniając ewentualne doszczelniania ściany.
Długofalowo rozwiązanie takie nie jest ani estetyczne, ani tanie. Nawet drobne zarysowania lub samoist-ne pęknięcia są widoczsamoist-ne na takiej ścianie, a ewentualne doszczelnie-nia bardzo ją szpecą i wymaga-ją napraw, które bez ponoszenia wysokich kosztów nie doprowa-dzą do odtworzenia pierwotnego wyglądu.
Jeśli wymaga się specjalnego wy-kończenia powierzchni ściany, wskazane jest użycie materiałów niewrażliwych na odkształcenia podłoża. Może to być okładzina z małowymiarowych elementów okładziny, dekoracyjne elementy mo-cowane śrubami albo najlepiej ekra-ny z materiałów dźwiękochłonekra-nych.
Pełnią one dodatkowo funkcję osłony zmniejszającej zmiany temperatury ściany.
Technologia ścian szczelinowych jest coraz częściej wykorzystywana do posadawiania obiektów mo-stowych, na przykład podpory do-jazdów do mostu podwieszonego w Płocku posadowione zostały na baretach.
Na fot. 3 pokazano układ baret w fun-damencie przejścia dla zwierząt na ob-wodnicy Wyszkowa.
Fot. 3 Barety w fundamencie przejścia dla zwierząt
Fot. 4 Wiadukt nad DK12 w Piotrkowie Trybunalskim
Fot. 5 Ściana teowa w przyczółku wiaduktu drogowego nad DTŚ w Gliwicach
Fot. 6 Chwytak do baret zamocowany na koparce
Fot. 7 Konstrukcja obciążająca zakotwiona do czterech sąsiednich baret
Rys. Zależność obciążenie-osiadanie barety na obwodnicy Wyszkowa
Jeszcze jedną korzystną cechą ba-ret wykorzystywaną w budownic-twie mostowym jest zdolność
prze-noszenia dużych sił poziomych, szczególnie w przypadku gdy ba-reta pracuje jako tarcza wykonana równolegle do kierunku działania sił poziomych. Na fot. 4 pokazano przykład obiektu posadowionego na baretach, którego fundamenty obciążone są dużymi siłami pozio-mymi. Podobna sytuacja występuje w mostach łukowych bez ściągu.
Na fot. 5 pokazano ścianę teową, która służy do zwiększenia sztyw-ności na zginanie ściany oporowej przyczółka mostowego oraz przenie-sienia sił pionowych i poziomych od tego obiektu.
Do wykonywania baret nie jest koniecz-ne stosowanie olbrzymich głębiarek.
Na fot. 6 pokazano nieduży chwytak zamocowany na koparce, jest to na-rzędzie przydatne w niewielkich robo-tach, kiedy koszty mobilizacji sprzętu stanowią istotną pozycję w kosztorysie.
Swoje zalety chwytak ujawnia również w przypadku dostępnej niewielkiej przestrzeni do pracy lub kiedy nie ma porządnej platformy roboczej.
Wysokie nośności baret znajdują po-twierdzenie w badaniach. Na fot. 7 wi-dać konstrukcje do próbnego obciążenia barety na trasie S8 w Warszawie.
t e c h n o l o g i e
107
wr zesień 13 [109]
Fot. 1 Fabryka w Barcinie (fot. Archiwum Mapei)
Czy dobrze byłoby, gdyby każdy inży-nier zajmujący się inwestycjami znał warunki kontraktu według wzoru FIDIC? To zaskakujące pytanie i zapew-ne dla wielu bez sensu. A przecież gdy wprowadzilibyśmy taki przedmiot na uczelniach technicznych, to absolwenci tych uczelni kończyliby studia z prze-konaniem, że proces budowlany ma być wzorem organizacji i współpracy uczestniczących podmiotów.
To utopia, ale myślę, że większość zainteresowanych nie miałaby nic przeciwko temu, by sprawy poszły w tym kierunku. Celowo postawiłem tę kontrowersyjną tezę, chcąc napi-sać o czymś z pozoru zupełnie innym, a mianowicie o certyfi kacji potwier-dzającej działanie zgodne z zasadami