Opinia producenta

OPINIA PRODUCENTA
WYKONANIA PODBUDOWY POD DROGĘ
dot. Budowy Fermy Wiatrowej w KORYTNICY etap1
Zamawiający:
TABOSS 48-303 Nysa, ul. Nowowiejska 21
Stadium:
Opinia Producenta
Opracował:
mgr. inż. Rafał Łukomski
Wrocław, Maj 2015
Zastosowanie Geokraty TABOSS w budownictwie drogowym
Koncepcja polegająca na zamknięciu zasypowych materiałów konstrukcyjnych wewnątrz lekkiego, przestrzennego i
elastycznego, a jednocześnie optymalnie wytrzymałego geosyntetyku, umożliwiła nowe podejście do projektowania i
realizacji konstrukcji, służących do stabilizacji i wzmacniania gruntów. Omawiany geosyntetyczny system
komórkowy znajduje szerokie zastosowanie do:
 wzmacniania słabych podłoży gruntowych;
 rozwiązywania problemów konstrukcyjnych w złożonych warunkach gruntowo-wodnych dla
stromo nachylonych skarp i zboczy;
 ubezpieczaniu rzek, kanałów i zbiorników wodnych;
 budowy nasypów, systemów drenażowych i dróg tymczasowych przy obiektach budowlanych;
 Podstawowy element systemu stanowią sekcje geosiatek komórkowych (nazywanych również
geokratą) zbudowane z kilkudziesięciu odpowiednio połączonych (spawy ultradźwiękowe)
taśm z polietylenu o wysokiej gęstości.
W pozycji rozłożonej układ połączonych taśm tworzy formę elastycznej struktury, przypominającej „plaster miodu”,
który można wypełnić określonym materiałem; w pozycji złożonej sekcję tworzy warstwa kilkudziesięciu taśm
polietylenowych. Sekcje produkowane są w różnych wielkościach i rozmiarach poszczególnych komórek
TABOSSYSTEM® - mechanizm pracy systemu w układzie poziomym. Po rozłożeniu sekcji geokraty na odpowiednio
przygotowanym podłożu, wypełnieniu i odpowiednim zagęszczeniu materiału zasypowego (tłuczeń, żwir, pospółka,
piasek, żużel, itp.) poddajemy ją określonemu obciążeniu. Naprężenia przekazywane od koła pojazdu (lub inne
obciążenie) powodują wzrost naprężeń pionowych w materiale wypełniającym komórki geokraty, co z kolei
wywołuje wzrost sił parcia na ściany komórek. Elastyczna taśma geokraty przejmuje część tych sił; a pozostała ich
część napierając na sąsiednie komórki przyczynia się do powstania w nich sił odporu (parcia biernego). Komórki
współpracując ze sobą w przestrzennej strukturze geokraty powodują stałe dogęszczanie materiału wypełniające
geokratę i wciągają do współpracy duże powierzchnie podłoża, co znacznie redukuje wielkość naprężeń pionowych
przekazywanych lokalnie na podłoże ("jak konstrukcja przestrzenna mostów stalowych ").Wzajemne blokowanie się
komórek praktycznie uniemożliwia przesuwanie się elementów geokraty i ogranicza jej nierównomierne osiadanie.
Konsekwencją zastosowania Geokraty Taboss, są następujące efekty:





redukcja grubości konstrukcji drogowych w porównaniu do rozwiązań konwencjonalnych
dzięki zastosowaniu przestrzennego systemu co eliminuje głęboką wymianę gruntów;
znaczne zwiększenie odporności materiałów wypełniających geokratę na ścinanie w
wyniku ich zamknięcia, ograniczenia i znacznego zagęszczenia wewnątrz komórek;
zmniejszenie osiadania spowodowanego naturalnym zagęszczaniem oraz ograniczenie
bocznych przesunięć kruszywa wypełniającego geokratę;
zmniejszenie naprężeń przekazywanych na podłoże gruntowe od obciążenia użytkowego
oddziaływującego na nawierzchnię w wyniku rozkładania skoncentrowanych obciążeń na
sąsiadujące komórki geokraty;
stworzenie konstrukcji drogowej o określonej nośności, z której wody deszczowe nie
muszą być odprowadzane (kanalizacja, system spływów powierzchniowych); wierzchnią
warstwę stanowią materiały sypkie umożliwiające filtrację wód deszczowych poprzez
warstwy podbudowy
1. Podstawa opracowania i materiały wyjściowe
1) Zestaw informacji do opracowania opinii technicznej przekazany przez
przedstawiciela firmy TABOSS z Nysy.
2) Dokumentacja geotechniczna.
3) Parametry techniczne geokraty TABOSS i geowłókniny Tiptex BS13
podane przez producentów.
4) Obowiązujące normy i wytyczne do projektowania oraz literatura
techniczna z zakresu dotyczącego opinii.
2. Zakres opracowania
Niniejsze opracowanie obejmuje koncepcję wzmocnienia istniejącego,
słabego
podłoża
gruntowego
w
zakresie
wymaganym
przez
projekt
architektoniczno – budowlany dla celów budowy drogi tłuczniowej.
3. Warunki gruntowo – wodne
Z przekazanych informacji i materiałów wynika, że droga dojazdowa została
zaprojektowana na bardzo słabym gruncie, przy czym decydujące znaczenie dla
właściwego zaprojektowania posadowienia drogi mają warstwy wierzchnie, które
stanowią piaski drobne, gliny piaszczyste i gliny.
Wodę gruntową stwierdzono na głębokości od 0,8m do 1,5 m p.p.t.
4. Kontrolne obliczenia statyczne
4.1. Parametry geotechniczne podłoża
Parametry
geotechniczne
zostały
przyjęte
zgodnie
z
dostarczona
dokumentacja geotechniczna. Do kontrolnych obliczeń statycznych przyjęto jako
miarodajne wartości gruntów słabonośnych.
Minimalną grubość nawierzchni i podbudowy przyjęto z uwagi na
mrozoodporność dla gruntów grupy G4 i kategorii ruchu KR2 wg. Rozp. nr 430
Min. Transp. i G.M. (Dz.U. nr 43/1999):
h=50,0cm; z uwagi na to, że projektowana nawierzchnia jest tłuczniowa
grubość zmniejszono do h=40,0cm.
4.2. Obciążenia podłoża
Zgodnie z otrzymanymi informacjami do obliczeń przyjęto wg. PN-82/B-02003
i PN-82/B-02004, że po wzmocnieniu istniejące podłoże ma przenieść bezpiecznie
ciężar własny konstrukcji oraz obciążenia na oś samochodu równe 100kN.
4.3. Wyniki Obliczeń
Opis konstrukcji
Budowla komunikacyjna posadowiona na gruncie. Grunt pod budowlą
wzmocniony jedną warstwą geosiatki komórkowej. Pod geosiatką
komórkową zastosowano materac zbrojony geowłókniną.
_____ Dane ______________________________________________________
Teren
Grunt nie odprężony w trakcie robót
Parametry fizyko-mechaniczne podłoża wg metody A (laboratoryjnie)
h
ro
Fir
Cr
M0
M
Warstwa [m] [kN/m3] [°] [kPa]
1
2.00 19.50 15.0 17.00
[kPa]
29000
[kPa]
45000
h - grubość warstwy
ro - ciężar nasypowy warstwy
Fir - obliczeniowy kąt tarcia wewnętrznego w warstwie
Cr - obliczeniowa spójność gruntu warstwy
M0,M - edometryczne moduły ściśliwości pierwotnej i wtórnej
Budowla
Rodzaj obciążenia
budowla komunikacyjna - drogi, parkingi
Głębokość posadowienia budowli
od poziomu terenu
Dbp =
0.00 m
Charakterystyczny ciężar własny budowli
obciążającej podłoże
qk =
8.000 kN/m2
Obciążenie na oś
Kos = 100.0 kN
Kategoria ruchu
KR =
2
Charakterystyczne obciążenie użytkowe
budowli
qn = 33.333 kN/m2
Wzmocnienie gruntu
Materiał warstw kruszywowych i wypełnienia
geosiatki komórkowej
Grubość górnej warstwy kruszywowej
Wysokość geosiatki komórkowej
tłuczeń
Hgw =
Gg =
0.100 m
Wymiar komórek geosiatki w poprzek sekcji Bkg =
wzdłuż sekcji Hkg =
Materiał zbrojenia materaca
Materiał wypełnienia materaca
0.200 m
geowłóknina
tłuczeń
0.20 m
0.260 m
Liczba warstw materaca
Nm =
Założona grubość jednej warstwy materaca
Całkowita założona grubość materaca
1
Hww =
Hmat =
0.10 m
0.10 m
Współczynnik pewności dla zbrojenia materaca z uwagi na:
uszkodzenia przy wbudowaniu
pełzanie materiału
gamma1 =
gamma2 =
degradację chemiczną i biologiczną
2.00
2.50
gamma3 =
2.50
_____ Wyniki ____________________________________________________
Podłoże
Obliczeniowe naprężenie pionowe
pod budowlą
mp*qc = 49.60 kN/m2
nad geosiatką komórkową
mp*qcg = 54.16 kN/m2
pod geosiatką komórkową
mp*qrd = 49.42 kN/m2
Naprężenia pionowe mp*qc i nośność warstw qfr (obliczeniowe)
oraz siły rozciągające w geowłókninie Zm
Warstwa nr
Materac
1
mp*qc [kN/m2]
50.556
67.047
qfr [kN/m2]
1500.506
238.867
Zm [kN/m]
0.00
0.00
Efektywna grubość warstwy gruntu nr 1
Całkowite osiadanie gruntu
h[1] = 1.60 m
S = 0.111 cm
Materac
Zbrojenie geowłókniną
Liczba warstw materaca
Nm =
1
Obliczona grubość jednej warstwy materaca Hww =
Obliczona grubość materaca
Hmat =
0.10 m
0.10 m
Minimalna długość
górnego zakładu geowłókniny
poprzecznych zakładów geowłókniny
Lg =
1.50 m
Ld =
1.50 m
Wysunięcie krawędzi materaca
poza krawędź podstawy budowli
Bst =
0.52 m
Materac nie wymaga zbrojenia
5. Opis techniczny projektowanego wzmocnienia podłoża
Z uwagi na słabe i skomplikowane warstwy podłoża gruntowego zaleca się
jednolite na całym terenie powierzchniowe wzmocnienie podłoża przy użyciu
geokraty TABOSS Tmp-100 teksturowanej i perforowanej o małych komórkach na
materacu z geowłókninę Tiptex BS13. Takie rozwiązanie doprowadzi do znacznego
zmniejszenia i wyrównania naprężeń pionowych w gruncie w wyniku ich
rozproszenia przez geokratę, a w konsekwencji zabezpieczy przed miejscowym
nierównomiernym osiadaniem oraz rozjeżdżaniem drogi szczególnie w okresie
opadów deszczowych.
Zgodnie z wynikami analizy oraz obliczeń proponuje się następujący układ warstw wzmacniających podłoże
pod przyjętą w projekcie architektoniczno-budowlanym konstrukcją:
b) Projektowane warstwy drogi gruntowej:
20,0 cm – warstwa klinująca z kruszywa mineralnego (tłucznia lub pospółki) o
frakcji 0/31,5 mm stabilizowanego mechanicznie, stanowiąca warstwę
ścieralną i naddatek kruszywa wypełniającego geosiatkę komórkową,
wykonana łącznie z wypełnieniem geosiatki, wskaźnik zagęszczenia Is
≥ 1,00
10,0 cm – geosiatka komórkowa TABOSS Tmp-100 teksturowana
i perforowana, o małych komórkach i grubości sekcji 10 cm,
wypełniona tłuczniem kamiennym lub pospółką 0/30,5, wskaźnik
zagęszczenia kruszywa wg. Proctora Is ≥ 1,00
10,0cm – geowłóknina separacyjno - filtracyjna Tiptex BS13 jako warstwa
odsączająca z piasku grubego
40,0 cm – łączna grubość warstw konstrukcji wzmacniających podłoże
6. Wytyczne technologiczno – wykonawcze
Wzmocnienie podłoża należy wykonać z wysunięciem o 0,50 m poza obrys
placu (drogi wewnętrznej), rozpoczynając od wykonania platformy na od
humusowanym terenie
Pasma geowłókniny na tak przygotowanym podłożu rodzimym należy
ułożyć wzdłuż osi drogi na zakład min. 50 cm i zakotwić na szwach roboczych
przy pomocy szpilek typu „U” o długości 300 mm i średnicy ø 8 mm ze stali St0
w odstępach 50 cm.
Po uformowaniu warstwy filtracyjno-separacyjnej (ułożeniu i zagęszczeniu
piasku) można przystąpić do montażu geokraty TABOSS.
Jako warstwę nośną przyjęto teksturowaną i perforowaną geokratę TABOSS Tmp100. Perforacja ułatwia przepływ wody w płaszczyźnie poziomej. Po rozłożeniu i
prowizorycznym umocowaniu sekcji geokraty (kołkami drewnianymi lub prętami
stalowymi) należy sąsiednie sekcje połączyć w każdej brzegowej komórce opaskami
zaciskowymi, zaś co 2 komórki po obrysie zakotwić w podłożu przy pomocy szpilek
typu „J-500”.
Na rozłożone sekcje geokraty należy wysypać i przed zagęszczeniem
równomiernie rozłożyć kruszywo wypełniające warstwą o grubości przewyższającej o
około 2 ÷ 3 cm wysokość sekcji geokraty. Po wstępnym zagęszczeniu (np.
zagęszczarką nawrotną ~ 400 kG) należy nadsypać kruszywo mineralne warsty
ścieralnej o grubości przekraczającej o ok. 2 ÷ 3 cm wymaganą wysokość końcową i
całość ponownie zagęścić do uzyskania wskaźnika zagęszczenia wg. Proctora ≥
1,00.
Opracował
Rafał Łukomski