Nowe rozwiązania w dziedzinie geoinżynierii

geoinżynieria
geoinżynieria
Nowe rozwiązania
w dziedzinie geoinżynierii
Konsorcjum firm COFRA B.V, BOSKALIS b.v i TEREN-BUD Sp. z o.o. przedstawiają
nowe rozwiązania w dziedzinie geoinżynierii
System pali lekkich - Au-Geo (Fot.1.). System wzmacniania podłoża nasypów oparty jest na lekkich palach zabijanych
w grunt w odpowiednim rozstawie. Każdy pal składa się z karbowanej rury, czapy i stopy. Punktem oparcia, kotwienia stóp
pali są nośne warstwy żwirowe lub gruboziarnisty piasek. Na
czapach zabitych pali układany jest materac z geosiatek, którego
zadaniem jest przenoszenie ciężaru nasypu wraz z innymi obciążeniami. Dzięki palom, wszelkie obciążenia przenoszone są tylko
przez warstwę nośną, na której są posadowione. Pozwalają one
wyeliminować osiadanie i skrócić do minimum czas konstrukcji
nasypów. Warstwy miękkie - ściśliwe, nie są narażane na działanie jakiegokolwiek obciążenia. System pozwala wyeliminować
osiadanie i skrócić do minimum czas konstrukcji nasypów. Pale
są instalowane za pomocą przekonstruowanej iglicy do zabijania
drenów pionowych, przystosowanej do plastikowych rur. Rury
karbowane wykonane są z polietylenu o wysokiej gęstości
(HDPE). Biorąc pod uwagę siły ściskające gruntu można je instalować na głębokość do 12 m. Osadzenie rur jest możliwe dzięki
wodoszczelnej stopie, która uniemożliwia przejście wód gruntowych oraz gleby do ich wnętrza w trakcie instalacji.
Zaletami systemu są:
• duża prędkość instalacji, powiązana z dużą wydajnością
produkcji (30 pali na 1h),
• kontrola siły wciskającej pale,
• brak wibracji i hałasu,
• użycie lekkiego sprzętu przeładunkowego.
Grodzice z PCV - Geoflex (Fot.2). System ścianki szczelnej
wykonanej z utwardzonego PCV. Zamiennik tradycyjnych rozwiązań z zastosowaniem stalowych ścinek szczelnych i twardego drewna tropikalnego. System instalowany może być do
głębokości 7,0 m metodą wibracyjną, pneumatyczną lub za pomocą koparki. Dzięki specjalnemu zamkowi możliwa jest różna
konfiguracja ścianki, tzn. ścianka może mieć przekrój trapezowy
lub blachy falistej. Ze względu na dobre parametry wytrzymałościowe materiał stosowany jest przy regulacji kanałów i rzek,
wzmacnianiu obwałowań przeciwpowodziowych ( instalowany
w koronie wałów ), budowie przystani jachtowych i małych portów oraz jako wykończenie nabrzeży i kanałów.
Główne zalety Geoflex-u to:
• długa żywotność materiału
• łatwość instalacji
• stosunkowo niska cena
• przyjazny dla środowiska
• odporny na wszelkie warunki pogodowe
• odporny na gryzonie
• nie uleganie procesom korozji.
24 Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2004 (02)
Fot. 1. System pali lekkich - Au-Geo
Fot. 2. Grodzice z PCV - Geoflex , Kanał Augustowski
Dreny pionowe - MebraDrain (Fot.3). Procesowi uzdatniania przy pomocy drenażu pionowego poddaje się grunty
nasiąknięte wodą, o dużej ściśliwości. Należą do nich torfy, gliny i gliny ilaste. Grunty te charakteryzują się słabym szkieletem
i dużą porowatością, a ich pory wypełnione są wodą, tzw. wodą
porową. Z chwilą obciążenia np. nasypem drogowym, refulatem lub wałem następuje jego konsolidacja, charakteryzująca się
lokalnym osiadaniem. Początkowo przyrost obciążenia przejmowany jest przez wodę zawartą w porach gruntu. Następstwem
tego jest wzrost ciśnienia porowego, które wraz z odpływem
wody ze strefy ściskanej powoli zmniejsza się. Wraz z powolnym
zmniejszaniem się ciśnienia obciążenie przejmowane jest przez
szkielet gruntu. Rezultatem tego zjawiska jest osiadanie gruntu.
W gruntach nieprzepuszczalnych czas potrzebny na osiągnięcie
stanu równowagi jest bardzo długi, może wynosić kilka lat. Aby
skrócić czas osiadania należy zredukować drogę jaką musi po-
geoinżynieria
geoinżynieria
konać woda porowa. Osiągnąć można to poprzez zastosowanie
drenów pionowych, instalując je w odpowiednim rozstawie.
Rozstaw drenów opisywany jest zwykle siatką trójkątów lub
kwadratów. Woda porowa może przepływać w kierunku poziomym do najbliższego drenu i następnie odpływać wzdłuż
niego.
Przy zastosowaniu drenów pionowych czas konsolidacji może
zostać skrócony od połowy do jednego roku. Oznacza to, że
konsolidacja może zakończyć się w czasie trwania budowy.
Celem zredukowania do minimum późniejszego osiadania
gruntu instalację drenów pionowych łączy się z tymczasowym
jego obciążaniem, np. warstwą żwiru. Obciążenie to jest usuwane po zakończeniu budowy. MEBRA-DRAIN jest prefabrykowanym, płaskim, dwuwarstwowym drenem. Część wewnętrzna
- wkład wykonany jest z wysokiej jakości elastycznego polipropylenu. Dzięki rowkom umieszczonym po obu jego stronach
zapewnia duży przepływ odprowadzanej wody. Otoczony jest
mocną i trwałą włókniną filtracyjną, wykonaną z polipropylenowych włókien posiadającą dużą przepuszczalność wodną.
Efekt uzyskiwany poprzez zastosowanie drenów związany jest z:
• wysoką jego wytrzymałością
• odpornością na bakterie i organizmy
• odpornością na większość związków chemicznych mogących
w sposób naturalny lub sztuczny występować p gruncie.
Drenaż próżniowy - BeauDrain (Fot.4) Drenaż ten jest
kombinacją drenażu pionowego i liniowego. W technologii tej
dreny pionowe układane są jednocześnie z drenem poziomym.
Urządzenie do instalacji systemu porusza się w linii prostej zabijając dreny pionowe w odległości od 1,0 do 2,0 m względem siebie. W miejscu ich zakończenia, na głębokości odcięcia drenu,
tj. między 1,0 a 2,0 m pod powierzchnią nasypanego obciążenia
układany jest drenaż liniowy. Jest to karbowana rura drenarska
w otulinie z włókna kokosowego. Dren ten podłączony jest do
pompy próżniowej ulokowanej na nasypie. Wielofunkcyjny
lemiesz urządzenia instalacyjnego porusza się po placu budowy niemalże w linii prostej, z niewielkim od niej odchyleniem.
Geomembrana umieszczona bezpośrednio nad drenem odcina
go od dostępu powietrza i wody opadowej. Tą metodą możliwe
jest zainstalowanie ok.3000 m drenów.
Zalety systemu:
• bardzo krótki okres instalacji oraz czystość na placu budowy
po zakończonej instalacji
• eliminacja kopania podłoża, które mogłoby być przyczyną
jego niestabilności lub deformacji
• brak konieczności dostarczania wypełnień drenów
• możliwość instalacji na dużą głębokość
• brak połączenia z formacjami wodonośnymi
• eliminacja niestabilności wywołanych parciem wód infiltracyjnych w związku z obniżaniem ciśnienia wody porowej
• wyeliminowanie potrzeby wykonania szczelnego ekranu
z geomembrany na całym placu budowy
• dostępność placu budowy przez cały czas podczas instalacji
• elastyczna konfiguracja drenowych ekranów
• uniknięcie poziomych deformacji placu budowy
• duże redukcje w osiadaniu wtórnym.
Fot. 3. Dreny pionowe - MebraDrain
Więcej informacji można uzyskać pod adresem :
TEREN-BUD Sp. z o.o.; ul. Modra 26; 71-220 Szczecin
e:mail: [email protected], tel/fax: (091) 439 04 95 (86)
autor
Robert Bugajny
TEREN-BUD Sp. z o.o.
26 Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2004 (02)
Fot. 4. Drenaż próżniowy - BeauDrain