Parcie poziome gruntu działające na ścianę oporową, pochodzące od trzęsienia ziemi lub drgań parasejsmicznych zwiększa się chwilowo na skutek drgań gruntu. Zwiększenie parcia wynika z działania trudnych do oszacowania sił bezwładności. 

W przypadku ścian oporowych o średniej wysokości nie przekraczającej 8,0 m można przyjąć, że zwiększenie parcia wynosi około 10% w stosunku do parcia występującego w warunkach normalnych. W przypadku murów oporowych o znacznej wysokości można w przybliżeniu wypadkową parcia określić metodą działania klina odłamu. Sposób postępowania jest tu taki sam jak w przypadku określania parcia gruntu bez trzęsienia ziemi, jednak pod warunkiem, że klin odłamu poddany będzie, oprócz innych sił, sile poziomej. Wartość tej siły jest funkcją okresu i przyspieszenia poziomego, kreślonego w badaniach trzęsienia ziemi (powstałego w rejonach trzęsienia ziemi). Wartość siły poziomej przyjmuje się w granicach od 18 do 33% ciężaru klina odłamu. 

Rys. 1. Parcie gruntu spowodowane trzęsieniem ziemi [1]

W- całkowity ciężar klina odłamu,  Eh – całkowite parcie poziome (statyczne i sejsmiczne, δ – kąt tarcia gruntu o ścianę, θ = arctg (α/g), α – procent ciężaru uwzględniającego w sile poziomej, g – przyspieszenie ziemskie,  θ, α mają znak + jeżeli przyspieszenie działa w kierunku ściany, lub -, gdy działa w kierunku zasypu.

W przypadku gruntu jednorodnego i naziomu poziomego środek ciężkości parcia statycznego leży w 1/3 wysokości ściany, licząc od jej dołu, podczas gdy środek ciężkości parcia dynamicznego znajduje się w 1/3 wysokości od góry ściany. Z tego względu należy wyodrębnić działanie parcia statycznego i dynamicznego. Od parcia całkowitego odejmuje się parcie statyczne i przyjmuje się, że różnica ta stanowi parcie dynamiczne. Rozkład parcia statycznego może być hydrostatyczny lub schodkowy, rozkład zaś parcia dynamicznego można przyjąć liniowo zmienny od wartości zerowej u podstawy ściany do maksymalnej w naziomie.
Należy zwrócić uwagę na to, że również sama ściana oporowa podlega przyspieszenia podczas trzęsienia ziemi; obydwie siły – przyspieszenie klina odłamu i ściany oporowej – działają równocześnie. Stateczność budowli wymaga, aby ściana przeciwstawiała się obydwu siłom. 
Według literatury współczynnik parcia sejsmicznego można określić ze wzoru:

w którym:

ka =  amax/g – wskaźnik sejsmiczności
amax – przyspieszenie sejsmiczne,
g – przyspieszenie ziemskie,
Ka = 0,0025 do 0,1 dla rejonów podlegających trzęsieniom ziemi o sile  7 - 9 stopni w skali Richtera,
ɷ = arctg Ka.

Parcie gruntu wyznacza się wg wzoru Coulomba, stosując współczynnik Kas zamiast Ka.
W przypadku występowania za ścianą muru oporowego zwierciadła wody gruntowej na wysokości h1 powyżej miejsca zamocowania budowli, należy uwzględnić parcie dynamiczne wody stosując wzór Westergaarda :

w którym: 

p(z) - parcie na rzędnej z poniżej zwierciadła wody gruntowej, 
Ϭh -współczynnik poziomego działania sejsmicznego, 
γw  - ciężar objętościowy wody, 

W przypadku budowli o małym znaczeniu Ϭh  przyjmowany jest:

  • w Stanach Zjednoczonych 10 ÷ 15% przy przyjęciu przyspieszenia rzędu 1/3 g,
  • we Francji 10%, jednak w powiązaniu ze współczynnikiem pionowym o tej samej wartości,
  • w Japonii 12 - 25%, w powiązaniu ze współczynnikiem pionowym równym połowie Ϭh.

 

Literatura :

  1. Ciesielski R., Gumiński A.: O przekazywaniu się drgań na budynki przez podłoże i sposobach zmniejszania tych drgań. Konf. nt. Ocena szkodliwości wpływów dynamicznych. Kraków 1971 r.,
  2. Ciesielski R., Maciąg E.: Drgania drogowe i ich wpływ na budynki. WKiŁ, W-wa 1990 r.,
  3. Jermołowicz P.:  Praktyczne aspekty w określaniu stateczności skarp wykopów i nasypów pod obciążeniem statycznym i dynamicznym. Materiały szkoleniowe PdkOIIB, Rzeszów 2015 r.