Encyklopedia

Podstawowe obliczenia statyczne.

Problem właściwego zabezpieczenia stoków i skarp nasypów i wykopów przed zjawiskami osuwiskowymi i erozją powierzchniową pojawia się szczególnie po intensywnych opadach atmosferycznych. Dodając do tego duże natężenie ruchu pojazdów powodujących znaczące oddziaływanie na strefy szczególnie narażone na upłynnienie i generujące się w takich przypadkach ciśnienie wody w strefie kontaktowej prowadzi w konsekwencji do utraty stateczności i poślizgów strefowych na dużych niejednokrotnie powierzchniach. Innowacyjność rozwiązań nie ominęła również konstrukcji wsporczych i ochrony przeciwerozyjnej skarp, wymagając od uczestników procesów inwestycyjnych, jak zwykle nieszablonowego myślenia. Tezę tę potwierdzają opracowywane i produkowane coraz to nowsze wyroby geosyntetyczne do różnych zastosowań. Rozpatrując np. geomembrany, geosiatki, geotkaniny czy geowłókniny, praktycznie od razu myślimy o wysypiskach, gruntach zbrojonych lub układach filtracyjnych. Tak też dzieje się z geokomórkami. W szkoleniu, które odbyło się w zeszłym roku rozpatrywane były systemy geokomórkowe w zastosowaniach do podniesienia nośności podłoży gruntowych i nasypów. W ramach tegorocznego tematu rozpatrywane będą wszelkie aspekty budowy konstrukcji wsporczych, zabezpieczenia skarp wykopów i nasypów jak również zabudowy kanałów i cieków z płynącą wodą, systemami opartymi na geokomórkach.

1. Geokomórki.

Geokomórki obecnie stosowane zazwyczaj wykonywane są najczęściej z taśm HDPE o  szerokościach 5-, 7,5- ,10-, 15- i 20 cm oraz grubości taśmy ok. 1,2 mm. Połączenia poszczególnych taśm ułożonych jedna na drugiej wykonuje się zgrzewarkami ultradźwiękowymi w odstępach ok. 300 mm, w zależności od przyjętego pola powierzchni pojedynczej komórki. Bazując na wytycznych US Army Corps powierzchnie nominalne pojedynczych komórek zatwierdzono dla celów normalizacji systemów badań i obliczeń w trzech kategoriach :

Dostawy geokomórek na plac budowy realizowane są w postaci złożonej :

 Rys.1. Geokomórki w postaci złożonej [10]

Na budowie układa się je bezpośrednio na wyrównanym podłożu, skarpie lub w korycie cieku pokrytym geosyntetykiem separacyjnym rozkładając jak harmonijkę za pomocą różnego rodzaju ram, form lub naciągów. 

Fot. 1. Rama montażowa

Poszczególne sekcje rozciąga się pokrywając duże powierzchnie setkami komórek jednocześnie, z których każda posiada stały wymiar średnicy lub przekątnej. Po rozłożeniu, komórki wypełniane są materiałem ziarnistym i zagęszczane. Stosowanie gruntów spoistych do zasypek mija się z celem, gdyż występują problemy z odpowiednim ich zagęszczeniem. Użycie systemu geokomórkowego pozwala na wykonanie nawierzchni placów i dróg przeznaczonych do ruchu ciężkich pojazdów kołowych na słabych gruntach przy redukcji kosztów i czasu prowadzenia prac jak również konstrukcji oporowych i stabilizacji powierzchni skarp. Ulepszanie właściwości materiałów zamkniętych w komórkach jest wynikiem zjawiska „pozornej kohezji ”. W przypadku, gdy wywierane są obciążenia, trójwymiarowa struktura systemu przyczynia się do korzystnego rozkładu naprężeń ścinających oraz zapobiega bocznym przesunięciom w wypełnieniu. Wynika to z wytrzymałości obwodowej komórek, biernej odporności sąsiednich komórek oraz wytworzonego tarcia między ściankami i materiałem wypełniającym. System tworzy podbudowę o wysokiej wytrzymałości, działa jak półsztywna płyta rozkładająca pionowe obciążenia na boczne naprężenia oraz redukuje ciśnienia kontaktowe w podłożu gruntowym, uniemożliwia boczne przesunięcia, redukuje ugięcia pionowe, ogranicza osiadanie nawet na ściśliwych gruntach. System umożliwia  redukcję grubości tradycyjnych konstrukcji o ponad 50 % . Do wypełnienia można stosować różne materiały ziarniste ( piaski, pospółki, żwiry ) lub inne pochodzenia miejscowego. Zwykle grunt z wykopów może być użyty do wypełnienia systemu z zagęszczeniem wewnątrz komórek  tworząc sztywną płytę i zapobiegając osiadaniu. System komórkowy wymyślony pierwotnie w drodze optymalizacji poszczególnych pomysłów i rozwiązań dotyczył konieczności rozwiązania problemu budowy dróg gruntowych dla działań taktycznych wojska, dojazdów do mostów pontonowych, przepraw przez bagna i przecinki leśne, a obecnie stosowany jest także do poprawy nośności dróg o nawierzchniach ulepszonych i autostrad, budowy ścian oporowych, zabezpieczania i zazieleniania skarp nasypów i wykopów. Różne wyroby należące obecnie do kategorii geokomórek znacznie różnią się od standardów przyjętych w 1977 r. i wytwarzane są przez licznych producentów. Geokomórki generalnie produkowane są z taśm HDPE jak również z geowłóknin zgrzewanych ( typu thermo-bonded) . Informacje na temat oferty i danych technicznych geokomórek można uzyskać bezpośrednio od producentów lub w internecie.

2. Geokomórki w ścianach oporowych.

Optymalnym rozwiązaniem technicznym w przypadku Pozostało jeszcze 90% tekstu