Serwis internetowy inzynierbudownictwa.pl wykorzystuje pliki cookies. Korzystanie z serwisu oznacza zgodę na ich zapis lub odczyt zgodnie z ustawieniami przeglądarki.     Zamknij
Dodatki specjalne / Geoinżynieria
Drukuj

Rozpierane ściany szczelinowe w rejonie rynny żoliborskiej - ARTYKUŁ SPONSOROWANY

2016-09-09

Jednym z zadań powierzonych firmie Soletanche Polska przez generalnego wykonawcę Mostostal Warszawa S.A. było zaprojektowanie i wykonanie obudowy głębokiego, szerokoprzestrzennego wykopu w technologii ścian szczelinowych wraz z tymczasowym rozparciem dla budynku mieszkalnego wielorodzinnego z usługami oraz garażem podziemnym przy ulicy Jana Kazimierza na warszawskiej Woli.


Realizację całej inwestycji podzielono na dwa etapy. Najpierw wykonanie ścian szczelinowych po obwodzie pierwszego etapu, następnie w drugim etapie wykonanie ścian szczelinowych z trzech stron wzdłuż granicy działki, a jako domykającą obwód wykorzystanie ściany zrealizowanej w pierwszym etapie. Budynek zaprojektowano z dwoma kondygnacjami podziemnymi przeznaczonymi na garaż oraz siedmioma kondygnacjami nadziemnymi w konstrukcji mieszanej słupowo-ścianowej. Wymiary kondygnacji podziemnej w rzucie to w przybliżeniu prostokąt o bokach 65 x 45 m.

 

Fot. 1 Rozpory stalowe pomiędzy oczepem a stropem -1

 

Działka, na której zaprojektowano obiekt, znajduje się na terenie „rynny żoliborsko-szczęśliwickiej". Przypowierzchniową warstwę gruntu tworzą nasypy niebudowlane do głębokości maksymalnie 1,6 m. Poniżej zlokalizowane są zastoiskowe pyły piaszczyste i lokalnie piaski gliniaste twardoplastyczne oraz plastyczne. Jeszcze niższą warstwę stanowią piaski drobne i lokalnie średnie średniozagęszczone, które są poprzedzielane plastycznymi pyłami piaszczystymi oraz glinami pylastymi. Utwory plastyczne zalegają do głębokości 10-13 m poniżej poziomu terenu. Dodatkowo na danym terenie występują grunty organiczne w postaci torfów, namułów i gytii. Najniższą warstwę gruntową do głębokości rozpoznania C20 m poniżej poziomu terenu) stanowią utwory piaszczyste przedzielone pyłami pylastymi, których stopień plastyczności maleje wraz z głębokością. Na opisywanym terenie nawiercono 2 poziomy wodonośne:

1. o zwierciadle swobodnym na głębokości 2,0- 3,05 m poniżej poziomu terenu;

2. o zwierciadle napiętym na rzędnej 10,0-15,7 m poniżej poziomu terenu, a stabilizującym się na głębokości 8,55-9,00 m poniżej poziomu terenu.

Zaprojektowano ściany szczelinowe o grubości 50 i 60 cm rozpierane tymczasowymi rozporami stalowymi w zależności od przekroju narożnymi lub zastrzałowymi o płytę fundamentową i strop. Od strony kolejnego etapu inwestycji wykonano wstępny skarpowany rozkop do głębokości ponad 5 m, co pozwoliło na zmniejszenie wysokości ściany szczelinowej i zmianę jej grubości do 50 cm, wpływając znacząco na obniżenie kosztów całej realizacji. Pełny rozkop nie był możliwy ze względu na występowanie wody gruntowej powyżej poziomu posadowienia.

Występowanie gruntów organicznych i spoistych plastycznych w poziomie posadowienia wymogło konieczność wykonania wzmocnienia podłoża poniżej płyty fundamentowej (kolumny betonowe zaprojektowane i wykonane przez Menard Polska Sp. z o.o.). Ograniczyło również możliwości zabezpieczenia stateczności ścian szczelinowych. Tymczasowe kotwy gruntowe od razu zostały wykluczone ze względu na znikomą nośność przy typowych długościach [buławy znajdowałyby się w gruntach organicznych i spoistych plastycznych) lub konieczność zastosowania bardzo długich cięgien. Przy metodzie stropowej pewnym utrudnieniem jest grunt nienośny w poziomie szalowania stropu oraz konieczność wykonania dodatkowych podparć. W wyniku analizy zarówno wykonalności, jak i opłacalności wybrano tymczasowe rozpory stalowe. Ze względu na duże odległości pomiędzy przeciwległymi ścianami budynku typowe rozpory wymagałyby dodatkowych podparć w środku rozpiętości, jak również utrudnieniem był zróżnicowany poziom wierzchu oczepu ścian. Z tego względu zdecydowano się na rozwiązanie polegające na zastosowaniu tymczasowych rozpór stalowych pracujących w różnych schematach:

- rozparte o oczepy ścian w narożnikach budynku;

- rozparte pomiędzy oczepem ściany a płytą fundamentową dla ściany obniżonej w rejonie kolejnego etapu budowy;

- rozparte pomiędzy oczepem ściany szczelinowej a uprzednio wykonanym stropem -1.

 

Rys. 1 Rzut ścian szczelinowych z lokalizacją systemu rozparcia

 

Zastosowanie rozparcia przy wykorzystaniu wykonanej w późniejszym czasie konstrukcji, takiej jak płyta fundamentowa czy strop, wymaga pozostawienia odpowiedniej wielkości skarpy ziemnej przy ścianie. Ciężar skarpy musi zapewnić podparcie ściany i ograniczyć jej przemieszczenia do dopuszczalnych w danym przekroju. Z uwagi na problemy na sąsiedniej budowie, pewne obawy budziło wykonanie skarp w gruntach organicznych i słabonośnych. Z jednej strony wymiary skarpy musiałyby być odpowiednio duże w związku z małym ciężarem tego typu gruntów, a z drugiej strony bardzo ważnym zadaniem na budowie było zapewnienie stateczności skarpy Z uwagi na wpływ warunków atmosferycznych i wrażliwość występujących gruntów na wodę, wykonawca był zobligowany do zabezpieczenia skarp powierzchniowo w celu ograniczenia ich rozmywania. Brak przestrzegania tego warunku groził zmniejszeniem odporu dla ściany szczelinowej i, co za tym idzie, jej zwiększonym przemieszczeniem, powstaniem rys, a nawet w sytuacji całkowitej utraty stateczności przez skarpę - złamaniem ściany Obliczenia pojedynczych ścian jako ścian oporowych wykonano w specjalistycznym oprogramowaniu do obliczania tego typu zagadnień Paroi 2009 (własność Soletanche Polska) oraz GEO5. Programy PAROI 85 i Paroi 2009, opracowane przez przedsiębiorstwo SIF-BACHY, modelują grunt jako półprzestrzeń, której zachowanie określone jest warunkami Winklera. Każda z następujących po sobie faz obliczeniowych bierze pod uwagę jako stan początkowy stan odkształceń i naprężeń z fazy poprzedniej. Wykonano także obliczenia statyczne dla poszczególnych przekrojów obliczeniowych przy użyciu geotechnicznego programu GEO5 Ściana analiza. Program ten służy do analizy obudów głębokich wykopów [ścian kotwionych, rozpieranych i wspornikowych) z zastosowaniem metody parć zależnych. W metodzie tej wartość poziomego odporu sprężystego gruntu w rozpatrywanym punkcie jest wprost proporcjonalna do poziomych przemieszczeń ściany w tym punkcie. Obecne rozwiązanie wykorzystuje metodę elementów skończonych (MES), dzięki czemu możliwe jest dokładne modelowanie zachowania konstrukcji w kolejnych fazach budowy, wyznaczenie przemieszczeń i sił wewnętrznych w ścianie oraz w elementach rozparcia.

 

Rys. 2 Typowy przekrój obliczeniowy

 

Z uwagi na skomplikowane warunki geotechniczne zalecono wykonanie pomiarów geodezyjnych przemieszczeń ściany szczelinowej w dwóch poziomach. Na podstawie analizy obliczeniowej określono wartości progowe przemieszczeń. W przypadku osiągnięcia progu wartości ostrzegawczych zobligowano kierownika budowy do poinformowania projektanta ścian szczelinowych i inspektora nadzoru inwestorskiego oraz zwiększenia częstotliwości pomiarów. W przypadku osiągnięcia progu wartości alarmowych należało niezwłocznie poinformować projektanta ścian szczelinowych i inspektora nadzoru inwestorskiego, zwiększyć częstotliwość pomiarów do 2 dziennie oraz przedsięwziąć dodatkowe środki zabezpieczające stateczność ściany, np. montaż dodatkowego systemu rozparcia ściany szczelinowej w miejscu zwiększonych przemieszczeń.

Poza dwoma reperami geodezyjnymi pomiary wykazały przemieszczenia poniżej poziomu zawiadomienia. Dwa punkty nieznacznie przekroczyły poziom ostrzegawczy, co było wynikiem ustawienia pompy do betonowania i usytuowania drogi technologicznej dla betonowozów w innym miejscu, niż pierwotnie zakładał projekt, przekraczając założone obciążenie naziomu.

Pomimo dużego skomplikowania prac, związanego z kilkoma typami rozparcia i koniecznością koordynacji z robotami ziemnymi oraz pracami związanymi ze wzmocnieniem gruntu pod płytą fundamentową, projekt został zrealizowany bez przeszkód. Wykorzystywanie działek o coraz trudniejszych warunkach geotechnicznych jest możliwe i coraz bardziej atrakcyjne ekonomicznie dzięki stosowaniu zaawansowanych technologii oraz doświadczenia firm specjalistycznych.

 

mgr inż. Urszula Tomczak

mgr inż. Michał Zorzycki

 

Soletanche Polska sp. z o.o.

ul. Jana Kochanowskiego 49A
01-864 Warszawa
tel. (+48 22) 639 74 11



Zaprenumeruj Wypisz się
 

Czwartek
23
Marzec
 Marzec 2017 
Pn Wt Śr Cz Pi So Nd
272812345
6789101112
13141516171819
20212223242526
272829303112
 Imieniny obchodzą dziś:
Feliks, Pelagia, Zbysław, Eberhard, Konrad, Zbyszko, Piotr, Pelagiusz, Katarzyna, Oktawian
Notowanie NBP na dzień 2017-03-23
Nazwa walutyKod walutyKurs średni
bat (Tajlandia)1 THB0.1145
dolar amerykański1 USD3.9687
dolar australijski1 AUD3.0264
dolar Hongkongu1 HKD0.5110
dolar kanadyjski1 CAD2.9742
dolar nowozelandzki1 NZD2.7906
dolar singapurski1 SGD2.8337
euro1 EUR4.2750
forint (Węgry)100 HUF1.3837
frank szwajcarski1 CHF3.9922
funt szterling1 GBP4.9577
hrywna (Ukraina)1 UAH0.1462
jen (Japonia)100 JPY3.5759
korona czeska1 CZK0.1582
korona duńska1 DKK0.5749
korona islandzka100 ISK3.5684
korona norweska1 NOK0.4678
korona szwedzka1 SEK0.4500
kuna (Chorwacja)1 HRK0.5764
lej rumuński1 RON0.9392
lew (Bułgaria)1 BGN2.1858
lira turecka1 TRY1.0939
nowy izraelski szekel1 ILS1.0867
peso chilijskie100 CLP0.5999
peso filipińskie1 PHP0.0787
peso meksykańskie1 MXN0.2084
rand (Republika Południowej Afryki)1 ZAR0.3153
real (Brazylia)1 BRL1.2860
ringgit (Malezja)1 MYR0.8961
rubel rosyjski1 RUB0.0690
rupia indonezyjska10000 IDR2.9786
rupia indyjska100 INR6.0565
won południowokoreański100 KRW0.3536
yuan renminbi (Chiny)1 CNY0.5763
SDR (MFW)1 XDR5.3868
Wydawnictwo Polskiej Izby Inżynierów Budownictwa Sp. z o.o., ul. Kopernika 36/40, lok. 110, 00-924 Warszawa, tel. 22 551 56 00
KRS 0000192270 (Sad Rejonowy dla m.st. Warszawy, XII Wydział Gospodarczy KRS), NIP 525-22-90-483, Kapitał zakładowy 150 000 zł

© Copyright by Wydawnictwo Polskiej Izby Inżynierów Budownictwa Sp. z o.o. 2006-2015
Publikowane artykuły prezentują stanowiska, opinie i poglądy ich Autorów