Sposoby zabezpieczeń osuwisk - Piotr Jermołowicz

Komentarze

Transkrypt

Sposoby zabezpieczeń osuwisk - Piotr Jermołowicz
Osuwiska i zsuwy skarp nasypów ,
wykopów i zboczy naturalnych
– sposoby określania zasięgu,
obliczanie stateczności i sposoby
zabezpieczeń.
( Materiały szkoleniowe- fragment )
Opracował: Piotr Jermołowicz
tel. 501 293 746
e-mail : [email protected]
Kielce, 03.06.2014 r.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
1.! Sposoby zabezpieczeń osuwisk.
Powszechnie uważa się, że projektowane rozwiązanie powinno eliminować przyczyny
wywołujące zagrożenie powstania osuwiska. Trzeba przy tym zwrócić uwagę, że stabilizacja
osuwiska jest zazwyczaj kosztowna. Przy osuwiskach rozległych i głębokich korzystniejszym
rozwiązaniem może okazać się zmiana trasy drogi, nasypu lub innej konstrukcji.
Często przyczyną powstania osuwiska jest działanie wody. Stąd też we wszystkich
rozwiązaniach odwodnienie zbocza i uporządkowanie stosunków wodnych na terenie
potencjalnego osuwiska jest niezbędne.
Bezpośrednio po wystąpieniu osuwiska konieczne jest podjęcie niezwłocznych działań,
których celem jest minimalizacja zniszczeń i zagrożeń. W zakres tych działań wchodzą
między innymi;
•! oznakowanie i inwentaryzacja osuwiska,
•! ograniczenie ruchu i prędkości pojazdów,
•! odprowadzenie wód poza obszar objęty osuwiskiem,
•! wypełnienie szczelin materiałem nieprzepuszczalnym,
•! usunięcie gruntu nasuniętego na jezdnię lub torowisko,
•! wykonanie tymczasowych zabezpieczeń.
Jako zabezpieczenie doraźne mogą być stosowane przypory, gabiony, kaszyce,
gwoździowanie lub geosyntetki i kotwie gruntowe. Należy jednak zaznaczyć, że tego typu
działania mogą być skuteczne tylko w przypadku, gdy płaszczyzna poślizgu jest płytko
położona, a osuwisko nie jest duże.
Niezależnie od przyjętego rozwiązania zabezpieczenia konstrukcyjnego osuwisk powinno się
stosować uzupełniająco stabilizację powierzchniową skarp i zboczy. Ma ona na celu
zabezpieczenie erozji, która mogłaby wystąpić wskutek działania czynników
atmosferycznych. Jako stabilizację powierzchniową można stosować między innymi
zabudowę biologiczną obejmującą:
•! klasyczny obsiew trawą,
•! hydroobsiew właściwie dobranych składem roślin (np. perzem),
•! posadzenie specjalnie dobranych roślin (np. krzewów o mocnym systemie
korzeniowym),
•! utrwalenie powierzchni geosyntetykami,
•! utrwalenie powierzchniowe środkami stabilizującymi,
•! ażurowe płyty betonowe wypełnione gruntem.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
1.1. Konstrukcje odwadniające.
W przypadku gdy siły zsuwające są
większe niż przeciwdziałająca im przypora,
należy rozpatrzeć możliwość zastosowania
konstrukcji w postaci ostróg drenujących.
Ostrogi te powinny być wypełnione materiałem
kamiennym zabezpieczone przed kolmatacją.
Rozstaw pomiędzy ostrogami nie powinien
przekraczać wysokości skarpy. Mogą one
stanowić
równocześnie
przyporę
lub
konstrukcję podtrzymującą skarpę.
Rys. 40. Różne kształty ostróg drenujących. [11]
1.2. Przypory dociążające.
W przypadku gdy skarpa lub zbocze są zbudowane z gruntów słabych zazwyczaj wystarczy
zastosować podparcie przyporą zbudowaną z narzutu kamiennego, żwiru, pospółki, piasku lub
gruboziarnistego żużla wielkopiecowego. Materiał przypory powinien posiadać korzystne właściwości
filtracyjne, a u dołu skarpy należy ująć wodę i odprowadzić z terenu osuwiskowego. Przykłady takich
rozwiązań przedstawiono na rys. 41.
Rys.41. Przykłady przypór dociążających. [11
1.3. Przypory filtracyjne.
Przypory filtracyjne wykonuje się w wąskoprzestrzennych wykopach o szerokości 1,0 ! 2,0
m. Są one wcięte prostopadle do zbocza. Jako ich wypełnienie najlepiej jest stosować kamień
łamany, który należy zabezpieczyć przed kolmatacją poprzez odpowiednio dobraną
geowłókninę. Omawiane przypory wykonuje się poniżej warstwy wodonośnej i powierzchni
poślizgu. Przykład konstrukcji przypory przedstawiono na rys. 42
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys.42. Konstrukcje przypór filtracyjnych z zastosowaniem geosyntetyków
do owinięcia frakcji kruszywa. [11]
1.4. Zastrzyki iniekcyjne
Zastrzykiem nazywa się wprowadzenie pod ciśnieniem lub grawitacyjnie iniektu w
podłoże gruntowe, skalne lub w celu jego uszczelnienia i wzmocnienia.
W gruntach mineralnych zastrzyki są stosowane w celu:
•! wzmocnienia gruntów niespoistych, zwłaszcza luźnych, narażonych na upłynnienie,
sufozję itp. (zastrzyki przenikające – penetracyjne wypełniające pory gruntu),
•! wzmocnienia słabych gruntów spoistych (zastrzyki przemieszczeniowe –
konsolidujące i zagęszczające grunt),
•! uszczelnienia gruntów niespoistych, spękań w gruntach spoistych ( zastrzyki
przenikające),
•! wywołania przemieszczeń (uniesienia) fundamentów, konstrukcji nawierzchni
( zastrzyki przemieszczeniowe, rozrywające).
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
1.5. Iniekcja strumieniowa.
Iniekcja strumieniowa (ang. jet grouting) jest to
proces wzmacniania podłoża i formowania w nim
elementów z tłoczonego zaczynu i związanego
nim gruntu. Są z niego formowane elementy
iniekcyjne: walcowe-kolumny lub płaskie ściany.
Z elementów tych mogą być tworzone różne
konstrukcje: bloki zeskalonego gruntu, palisady,
przegrody, płyty, sklepienia itp. Elementy
iniekcyjne mogą być zbrojone wkładkami
stalowymi. Zaletą zwłaszcza wobec tradycyjnych Rys.43. Schemat iniekcji strumieniowej. [11]
zastrzyków
jest przydatność tej metody
praktycznie we wszystkich rodzajach gruntów
(mineralnych i antropogenicznych, w zwietrzeli nach, a nawet w słabych skałach. Słupy (średnicy do 60 cm do nawet 3 m) ze
scementowanego gruntu pozwalają formować różne konstrukcje, np. elementy nośne
zachowujące się jak pale wielkośrednicowe, głębokie fundamenty masywne, konstrukcje
oporowe i ściany obudów wykopów „studnie” ze stykających się słupów, pionowe i poziome
przegrody przeciwfiltracyjne i wiele innych.
W ujęciu ogólnym znane są różne systemy iniekcji. W przypadku stabilizacji osuwisk
powinno się stosować w zasadzie tylko iniekcję jednomediową ( rys. 43) zaczynem
cementowym lub dwumediową ( zaczyn cementowy wspomagany przez otaczający go
strumień sprężonego powietrza jako drugie medium.
1.6. Gwoździowanie.
Grunt gwoździowany powstaje w wyniku uzbrojenia gruntu rodzimego za pomocą prętów
stalowych lub innych elementów, przez co uzyskuje wytrzymałość na rozciąganie i ścinanie.
Wytwarza się blok z tworzywa zespolonego z gruntu i elementów zbrojenia,
który zachowuje się jak konstrukcja masywna.
Rys.44. Konstrukcje ścian z gruntu gwoździowanego. [11]
a)! lico betonowe
b) z odwodnieniem skarpowym
Sposób ten od dawna stosowany jest do budowy tuneli i stabilizacji skalnych zboczy.
Wykorzystywany jest również do stabilizacji ścian wykopów w gruntach spoistych oraz
niespoistych, charakteryzujących się spójnością pozorną. Gwoździowaniem można
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
stabilizować zbocza, ściany wykopów, strome skarpy albo wzmacniać podłoże. Metoda ta
służy do formowania in situ ścian oporowych, zwłaszcza umożliwiających zastąpienie
łagodnych skarp lub zboczy stromą lub pionową ścianą, w celu uzyskania miejsca na
poszerzenie np. drogi. Ściany tego typu nie są wrażliwe na obciążenia dynamiczne ani na
wstrząsy sejsmiczne i parasejsmiczne, ponadto taka konstrukcja oporowa nie ulega
gwałtownemu zniszczeniu
Ograniczeniami w szerokim stosowaniu tego typu technologii są znaczne odkształcenia
powierzchni ( 0,2 ÷ 4 %) oraz brak estetyki wykończenia. Z reguły potrzebne są dodatkowe
zabiegi zakrywające lico skarpy lub zbocza.
Metodą gwoździowania wykonywane są ściany o wysokości od 3 do 20 m. Ściany mogą być
pionowe, pochylone pod różnymi kątami lub zeschodkowane.
Gwóźdź gruntowy jest elementem zbrojenia najczęściej w postaci pręta stalowego, rzadziej
rury, kątownika lub pręta albo taśmy z tworzywa sztucznego. Gwóźdź zwykle jest
zakończony płytką dociskową, łączącą go z powłoką i przenoszącą obciążenia na gwóźdź.
Gwoździowanie odbywa się jedną z następujących metod:
•! bezpośrednią – przez wprowadzenie w grunt pręta udarowo, wibracyjnie lub
strzałowo,
•! wiertniczą – przez osadzenie pręta w wykonanym wcześniej otworze, a następnie
wypełnienie otworu zaczynem cementowym, wprowadzonym grawitacyjnie lub pod
ciśnieniem.
Ściana z gruntu gwoździowanego wymaga zabezpieczenia powłoką ( opinką ) pokrywającą
powierzchnię gruntu, spełniającą funkcję stabilizacyjną, ochrony przed erozją oraz estetyczną.
Stosowane są powłoki:
•! wiotkie – z siatki metalowej, geosyntetyków, mat komórkowych itp., ewentualnie z
podłożoną osłoną przeciwerozyjną i z okrywą roślinną,
•! podatne – zwykle z siatki lub rusztu stalowego, umożliwiającego przeniesienie sił
osiowych i ścinających, ewentualnie z osłoną przeciwerozyjną i z okrywą roślinną,
•! sztywne – żelbetowe formowane metodą natryskową, w deskowaniu lub montowane z
prefabrykatów; grubość powłoki betonowej wynosi około 10 cm w ścianach
tymczasowych i około 20 cm w trwałych.
Długość gwoździ, zależnie od rodzaju gruntu, przyjmuje się wskaźnikowo od 0,5 do 0,8
wysokości ściany. Maksymalny ich rozstaw poziomy i pionowy wynosi 1,5 m; zwykle jeden
gwóźdź przypada na 0,5 do 2 m2 powierzchni ściany.
Pręty są najczęściej stalowe z rur stalowych (TITAN) lub innych kształtowników. Stosuje się
też cięgna z włókna szklanego lub tworzyw sztucznych. Najczęściej wykonuje się gwoździe z
prętów stalowych o średnicy 20 do 30 mm, umieszczanych w otworach wypełnionych
grawitacyjnie zaczynem cementowym.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys.45. Szczegół gwoździa. [11]
Jeżeli zachodzi konieczność zwiększenia nośności (uciągu) gwoździa, zaczyn lub zaprawę
wtłacza się pod ciśnieniem. Wymagana jest otulina gwoździa o grubości co najmniej 20 mm.
Zapewniają ją najczęściej plastykowe elementy dystansowe. Po związaniu otuliny łączy się
głowicę gwoździa z osłoną ściany, najczęściej za pomocą nakrętki śrubowej i płytki
głowicowej, jednak zwykle bez wstępnego sprężania jak przy kotwach gruntowych.
1.7. Technologia muru Tessyńskiego. [11]
Mur Tessyński jest konstrukcją opartą na kozłowym układzie pali pionowych i ukośnych.
Pale pionowe stanowią fundament i część zbrojenia muru oporowego, natomiast ukośne
działają jak kotwie zapewniając całej konstrukcji stabilność. Wykonuje się pionowe
mikropale, zagłębione tak, aby przechodziły przez powierzchnię poślizgu i były zakończone
w warstwach nośnych, w strefie nieaktywnej. Mikropale takie pełnią dwie funkcje:
•! działają jak „gwoździe” wzmacniające grunt w strefie poślizgu, przenosząc siły
ścinające, a tym samym stawiając opór przemieszczanym warstwom,
•! stanowią fundament takiego muru.
Mur posadowiony na mikropalach jest dodatkowo kotwiony ukośnymi mikropalami
(kotwami), sięgającymi również poza powierzchnię poślizgu. Jego zadaniem jest
przytrzymanie ruchu zwietrzeliny.
W ten sposób pionowe mikropale stabilizują warstwy w strefie poślizgu a lekki mur oporowy
kotwiony ukośnymi mikropalami zapewnia dodatkową stateczność konstrukcji. Stosując to
rozwiązanie ogranicza się prace ziemne. Technologia ta charakteryzuje się szybkim postępem
robót bez konieczności zamykania ruchu na zagrożonych fragmentach dróg.
1.8. Palowanie i kolumny.
Przy dużych ( rozległych) osuwiskach i głęboko położonych powierzchniach poślizgu
właściwym zabezpieczeniem są pale i kolumny. W przypadku dużych sił ścinających można
zastosować silnie zbrojone pale dużych średnic lub nawet studnie. W celu usztywnienia pali,
kolumn i studni oraz zapewnienia ich współpracy, łączy się często rusztem żelbetowym.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys.46. Stabilizacja osuwiska za pomocą pali i rusztu żelbetowego. [11]
Rys.47. Stabilizacja osuwiska drogowego za pomocą kolumn żwirowych. (wg P.W. naprawy osuwiska nr G 078)
Oprócz pali dużych średnic można stosować inne rodzaje pali i kolumn. Ważne jest przy tym,
aby miały one dużą nośność na ścinanie. Dlatego oprócz tradycyjnego zbrojenia stosuje się
dodatkowe zbrojenie sztywne w postaci kształtowników walcowanych lub rur stalowych.
Na wybór rodzaju pali i technologii ich wykonania wpływ mają nie tylko siły zsuwu, ale
także specyfika terenów osuwiskowych. Z tego względu nie można stosować pali wbijanych
( z uwagi na wstrząsy) i wykonywanych metodą wpłukiwania ( nie można wprowadzać wody
do gruntu na poziomie osuwiska, a przede wszystkim do płaszczyzny poślizgu).
1.9.Konstrukcje oporowe.
Konstrukcje oporowe można stosować do stabilizacji małych i średnich osuwisk, ale przy
niezbyt głęboko położonych płaszczyznach poślizgu. Wykonuje się je jako:
•! przypory kamienne,
•! ściągi oporowe masywne i kątowe,
•! kaszyce, gabiony.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
W żadnym przypadku nie mogą one stanowić przegrody spiętrzającej wodę. Przykłady tego
typu konstrukcji oporowych, stosowanych do zabezpieczania osuwisk, pokazano poniżej.
Rys.48. Mur kamienny. [11]
Rys.50. Kątowa ściana oporowa. [11]
Rys.52. Konstrukcja gabionowa. [11]
Rys. 49. Mur żelbetowy. [11]
Rys.51. Zabudowa z podwójnej palisady drewnianej. [11]
Rys.53. Konstrukcja gabionowa z gruntem zbrojonym. [11]
Rys. 54. Konstrukcja gabionowa z szatą roślinną. [11]
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
W przypadku czynnego osuwiska skarpy skolwińskiej i opracowywania sposobu jej
zabezpieczenia badania wytrzymałościowe iłów i glin pylastych wykonano metodą
BORWICKI. Polegają one na kilkukrotnym ścinaniu tej samej próbki gruntu z cofaniem
skrzynki aparatu bezpośredniego ścinania po każdym ścięciu , aż do uzyskania stałej
minimalnej wartości oporu ścinania τmin . Po ścięciu próbek przy różnych naprężeniach
normalnych uzyskane wartości τmin i τmax pozwalają na oznaczenie parametrów rezydualnych
(resztkowych) ΦrB i CrB .
Podsumowując, średnie spadki wartości rezydualnych kąta tarcia wew. w stosunku do
wartości max. wyniósł ok. 25 % , a dla spójności spadek ten wyniósł ok. 50 %.
W ten sposób można w wielu przypadkach ustrzec się od wpływu istniejących powierzchni
zlustrzeń w iłach.
Rys.55. Przykład zabudowy osuwiska skarpy skolwińskiej w Szczecinie z konstrukcją kaszycową.
Przy obliczaniu konstrukcji oporowych należy sprawdzić następujące warunki:
•! nośność podłoża pod fundamentem konstrukcji oporowej,
•! przesunięcie w poziomie posadowienia podłożu,
•! nośność samej konstrukcji,
•! stateczność ogólną na zsuw gruntu z konstrukcją oporową,
•! wychylenie lub obrót.
1.10.!
Kotwienie gruntu.
Zakotwienia gruntowe obejmują kotwy czynne – sprężane kotwy iniekcyjne, oraz kotwy
bierne – mikropale, specjalne pale kotwiące itp. W budownictwie kotwy służą głównie do
wzmacniania obudów wykopów i przenoszenia sił wyciągających (przeciwdziałanie
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
wyporowi wody, konstrukcje podwieszone, podciągi itp.) jak również zapewnienia
stateczności skarp i ścian oporowych. Kotwy mogą być wykonane we wszystkich gruntach,
lecz buławy kotwiące należy sytuować w mocnych gruntach lub skale. Najczęściej stosowane
są kotwy tymczasowe – o okresie eksploatacji do 2 lat, zwykle w celu umożliwienia
wykonania docelowych elementów budowli. Kotwy trwałe zapewniające stateczność budowli
na dłuższy okres, są konstrukcjami specjalnymi, wymagającymi niezawodnych zabezpieczeń
przed korozją. Typowa długość kotew wynosi 12 do 30 m. Buławy kotwiące mają długość 5
do 10 m. Nośność kotew najczęściej jest w granicach od 300 do 700 kN, lecz może osiągać
nawet 2 MN. Ściany, obudowy i skarpy kotwione w ten sposób, osiągają wysokości ok. 30 m.
Ściany mogą być pionowe, pochylone pod różnymi kątami lub zeschodkowane. Warunkiem
skuteczności zabezpieczenia ścian lub skarp jest także właściwe odwodnienie kotwionego
masywu.
Kotwy formowane są w wywierconych otworach i zespalane z podłożem iniekcją, zwykle
zastrzykiem cementowym. Po stwardnieniu iniektu każda kotwa jest naciągana do wymaganej
siły, ze sprawdzeniem przemieszczeń.
Kotwy gruntowe zazwyczaj występują samodzielnie jako dodatkowe elementy,
współpracujące z palami lub murami oporowymi. Mogą też współpracować z rusztem
żelbetowym lub kaszycami usytuowanymi na powierzchni lub bezpośrednio pod
powierzchnią terenu osuwiskowego.
Zastosowanie kotwi zwiększa naprężenia normalne na powierzchni poślizgu, a w
konsekwencji nośność na ścinanie. Kotwie osadza się głęboko w warstwach stabilnych i
wytrzymałych. Są one najczęściej wstępnie sprężone i połączone z innymi elementami
konstrukcji zabezpieczających. Przykładowe zastosowanie kotew wraz z rusztem żelbetowym
przedstawiono na rys. 56, natomiast za pomocą kolumn żwirowych na rys. 57.
Rys. 56. Stabilizacja zbocza za pomocą kotwi i rusztu żelbetowego. [11]
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys.57. Wzmocnienie podłoża pod nasypem za pomocą kolumn żwirowych. [11]
1.11.!
Stabilizacja osuwisk geosyntetykami.
Geosyntetyki w postaci geosiatek, geotkanin, geowłóknin lub konstrukcji
geokomórkowych stanowią bardzo przydatny materiał przy stabilizacji osuwisk z
pominięciem oczywiście ruchów masowych na dużą skalę i obejmujących swym zakresem
głębokie warstwy podłoża. W pozostałych przypadkach mogą być wykorzystane do:
•! zbrojenia skarp nasypów,
•! przy budowie drenaży,
•! do wzmocnienia słabego podłoża pod nasypami,
•! do powierzchniowego zabezpieczenia skarp.
Przykładowe zastosowanie geosyntetyków przedstawiono na rys. 58 i 59.
!"#"$%&'(%))"
*"+, -."
/0%#.")1)"
2"(+#3"$'454+4
Rys. 58. Zabudowa stoku gruntem zbrojonym.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys. 59. Konstrukcja wsporcza z zabudową systemu geokomórkowego. [11]
Geosyntetyki stosowane w konstrukcjach inżynierskich można podzielić na :
przepuszczalne: geotkaniny, geowłókniny, geosiatki, geokraty, georuszty, geokomórki
i geokompozyty,
nieprzepuszczalne: geomembrany, bentomaty i geomembrany bentonitowe.
W większości przypadków spełniają one cztery podstawowe funkcje:
- separacyjną – jako warstwy odcinające lub separujące grunt podłoża od nasypu
hamując tym samym mieszanie się tych gruntów jak również
likwidując podciąganie wód kapilarnych i uniemożliwianie poprzez
to powstawania przełomów wiosennych w nawierzchniach
bitumicznych,
- wzmacniającą – jako warstwy poprawiające nośność słabego podłoża pod nasypami
lub polepszające wytrzymałość nawierzchni na rozciąganie,
- filtracyjną – jako filtry chroniące materiał przepuszczalny przed kolmatacją i
zmianą właściwości filtracyjnych,
- drenującą – jako dreny odprowadzające wodę w płaszczyźnie geosyntetyków.
Geosyntetyki mogą i najczęściej pełnią jednocześnie więcej niż jedną z wymienionych wyżej
funkcji.
Rys. 60. Podstawowe funkcje geosyntetyków.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys.61 Funkcjonalność geosyntetykow.
W trakcie projektowania obiektów inżynierskich najistotniejsze są następujące parametry
geosyntetyków:
- wytrzymałość na rozciąganie,
- wytrzymałość na przebicie CBR,
- wodoprzepuszczalność.
- otwartość porów.
Podstawowym czynnikiem decydującym o wyborze geosyntetyków do danej konstrukcji jest
możliwość jej wzmocnienia i zapewnienia długotrwałej stateczności oraz obniżenia kosztów
inwestycji.
Połączenie wiedzy o właściwościach fizyko - mechanicznych geosyntetyków, kryteriach ich
doboru do danych warunków gruntowo - wodnych jak i pełnionych funkcjach oraz umiejętność
dokonywania obliczeń złożonych układów gruntowo - geosyntetycznych z doświadczeniem
inżynierskim w tej dziedzinie daje dopiero pożądane efekty.
Optymalnym rozwiazaniem technicznym, w przypadku osuwisk, jest stosowanie technologii
łączących stabilizację gruntu i jego zabezpieczenie, wraz z odwodnieniem powierzchniowym
i wgłębnym, przy równoczesnej możliwości kontrolowanych zmian geometrii zboczy razem
ze wzmocnieniem konstrukcyjnym w pełnej harmonii z wymaganiami architektury krajobrazu
i ochrony środowiska.
Istniejący podział konstrukcji z gruntu zbrojonego opiera się na kryterium nachylenia
powierzchni całkowitej do poziomu :
•! zbocza naturalne ( strome skarpy nasypów i wykopów ) z nachyleniem β ≤ 700,
•! ściany oporowe, przyczółki oraz stożki mostów i wiaduktów z nachyleniem β ≥ 700,
Poniżej przedstawiono typowe schematy zastosowania zbrojenia skarp.
•! dla nowych konstrukcji z możliwością ograniczenia powierzchni potrzebnej do
budowy nasypu,
•! jako konstrukcje alternatywne do tradycyjnych żelbetowych ścian pionowych,
•! w trakcie poszerzania nasypów , dróg kołowych i kolei,
•! przy odtwarzaniu oryginalnego kształtu skarpy uszkodzonej w wyniku zsuwu lub
poślizgu.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys.62. Podstawowe schematy zbrojenia skarp. [10]
Zarówno do budowy ścian oporowych jak i stabilizacji stromych skarp stosuje się geotkaniny
i geokraty jedno i dwukierunkowe.
Każdorazowy wybór materiału geosyntetycznego na etapie projektu powinien być poparty :
•! określeniem współczynnika bezpieczeństwa stateczności konstrukcji,
•! obliczeniem potrzebnej długości pasm geosyntetyków poza potencjalną powierzchnią
poślizgu lub klinami odłamu,
•! obliczeniem maksymalnej wytrzymałości pasma ze względu na zerwanie,
•! zastosowaniem odpowiednich kryteriów doboru dla optymalnego wyboru
geosyntetyku ,
•! optymalizacją kosztową i organizacyjną inwestycji.
Rys.63. Analiza stateczności skarp ze zbrojeniem [16]
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys.64. Schemat analizy stateczności skarpy ze zbrojeniem i zwierciadłem wody gruntowej [15]
1.12.!
Pionowe pasma geosyntetyków.
Dotychczas stosowane metody zapobiegania utracie stateczności masywów gruntowych,
polegały na stosowaniu konstrukcji oporowych, różnego rodzaju kotew gruntowych, kolumn,
mikropali itd. Są to metody kosztowne i często wymagają użycia trudno dostępnego sprzętu.
Najprostrzą, od dawna stosowaną metodą umacniania zboczy i skarp jest budowa przypór
ziemnych. Do ich zbrojenia bywają używane poziome przewarstwienia z geosyntetyków,
wbudowywane w przyporę przy jej sypaniu. Jednak to rozwiązanie ( racjonalne m.in. dzięki
trwałości geosyntetyków) często nie może być zastosowane ze względu na brak miejsca dla
przypory oraz duże koszty transportu materiału do jej zbudowania. Opracowana metoda w
Politechnice Rzeszowskiej dotycząca instalowania w masywie gruntowym zagrożonym
osuwiskiem pionowych lub zbliżonych do pionu pasm geosyntetyków nie wymaga
rozkopywania masywu, a wykonane badania modelowe potwierdziły jej skuteczność.
Szerokość pasm zbrojących wynosiła 0,7 lub 1m. Pasma zagłębiane były poniżej potencjalnej
powierzchni poślizgu do głębokości zapewniającej zakotwienie ich w stabilnym gruncie.
Rozstaw pasm oraz ich parametry wytrzymałościowe powinny być obliczane na podstawie
analizy potrzebnego stopnia wzmocnienia masywu gruntowego.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys.65. Instalacja pionowych pasm geosyntetyków w gruncie. [22]
a)! schemat stempla, b) wyciąganie stempla z gruntu i wtłaczanie
zawiesiny cementowej, c) pasmo geosyntetyku po zabudowie w gruncie.
1.! rura osłonowa, 2. „but” stalowy, 3. geosyntetyk, 4. zawiesina cementowa
W opisany sposób można umieszczać w masywie gruntowym pasma pionowe, pochylone a
także zbliżone do poziomu.
2.! Osuwiska wieloskarpowe.
Prowadzenie eksploatacji złoża metodą odkrywkową stwarza szereg problemów oraz
zagrożeń wynikających ze specyfiki stosowanej metody oraz ogólnie pojętych warunków
geologiczno-górniczych. Wykonywanie robót górniczych, związanych z udostępnianiem
kolejnych poziomów eksploatacyjnych, powoduje naruszenie istniejącego dotychczas stanu
równowagi, a tym samym naruszenie stateczności górotworu. Zaburzenie stateczności
górotworu może objawiać się powstawaniem różnorodnych zagrożeń szczególnie w
warunkach skomplikowanej struktury tektonicznej. W przypadku kopalni odkrywkowej do
najbardziej niebezpiecznych zagrożeń należą osuwiska, szczególnie osuwiska wieloskarpowe,
zwłaszcza, jeżeli wystąpią niespodziewanie i w sposób niekontrolowany. Powstanie
niekontrolowanego osuwiska pociąga za sobą z jednej strony zagrożenie dla ludzi i sprzętu, z
drugiej konieczność ponoszenia dodatkowych nakładów na likwidację skutków jego
wystąpienia. Eksploatacja złoża węgla metodą odkrywkową w wyrobisku obejmującym tak
duży obszar, jakim jest Kopalnia "Bełchatów", przy skomplikowanej budowie geologicznej,
zmieniającej się sytuacji górniczej w związku ze schodzeniem z eksploatacją na coraz niższe
poziomy, prowadzi do powstawania zagrożeń osuwiskowych. Dodatkowym elementem
zwiększającym to zagrożenie jest stopień skomplikowania czynników naturalnych, który w
KWB "Bełchatów" jest wyjątkowy nie tylko w odniesieniu do krajowych odkrywek węgla
brunatnego, lecz i w skali odkrywek europejskich. Taka sytuacja narzuca konieczność
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
prowadzenia różnorodnych działań mających na celu minimalizację zagrożenia. Działania te
mogą przebiegać w dwóch kierunkach:
•! projektowych, tj. poprzez maksymalne łagodzenie zboczy na etapie ich projektowania,
•! ruchowych, tj. odbywających się równolegle z postępującą eksploatacją.
Dążenie do całkowitego wyeliminowania osuwisk w toku eksploatacji odkrywkowej ze
względu na stopień skomplikowania budowy geologicznej w głębokich złożach tektonicznych
typu "Bełchatów" jest praktycznie niemożliwe i nieekonomiczne. Poprawę warunków
stateczności uzyskać można poprzez złagodzenie nachylenia skarp (zboczy) lub poprzez
zmniejszenie ich wysokości. W przypadku głębokich wyrobisk wysokość zbocza jest
wartością niesterowalną, ponieważ wysokość zbocza zależy m.in. od głębokości zalegania
spągu złoża. W takim przypadku wyeliminowanie osuwisk może się odbywać poprzez
złagodzenie kąta nachylenia zbocza.
Tab.9. Wpływ kąta nachylenia zbocza na parametry eksploatacyjne wyrobiska.
Szerokość
dodatkowego
pasa na powierzchni terenu
Zwiększenie kubatury
nadkładu
na 100m
długości zbocza
-
-
Zbocze złagodzone 15o (1:3.73)
44 m
489.900 m3
Zbocze złagodzone 11o (1:5.14)
320 m
4.626.000 m3
Zbocze projektowe 16o (1:3.5)
Przy sumarycznej długości wyrobiska górniczego w Bełchatowie ok. 12 km łatwo policzyć
dodatkowe ilości nadkładu do wyeksploatowania dla wyeliminowania procesów
osuwiskowych. W związku z powyższym wymiarowanie wyrobisk i zwałowisk musi
uwzględniać ryzyko górnicze, ponieważ jak wynika z danych w tabeli 4, nawet nachylenie
zbocza 1:5 czy 1:5,6 nie gwarantuje, w przypadku osuwisk strukturalno-tektonicznych z
udziałem wód resztkowych, stateczności zbocza i uniknięcia wieloskarpowego procesu
osuwiskowego. Dodatkowym elementem podważającym efektywność tego typu działań są
stale rosnące koszty pozyskiwania gruntów.
Należy pamiętać, że w górnictwie odkrywkowym nie ma konieczności zabezpieczania
wszystkich osuwisk.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Tab. 10. Porównanie kosztów zastosowania różnych technologii zabezpieczenia osuwiska
24 S w Bełchatowie.
Metoda zabezpieczenia
Prognozowany koszt
1
Ściana szczelinowa (bareta)
ca 10 mln
2
Pale i kolumny "Jet Grouting"
ca 10 mln
3
Wgłębne mieszanie gruntu (DSM)
6 - 8 mln
4
Pale CFA (wiercenie ciągłym świdrem
ślimakowym i zatłaczanie betonu + zbrojenie)
ca 6 mln
5
Kolumny z betonu ubijanego
5 - 6 mln
6
Kolumny z betonu konstrukcyjnego
4 - 5 mln
7
Kolumny kombinowane CMC
4 - 5 mln
Iniekcja klasyczna lub rozpierająca
(Compaction Grounting)
ca 5 mln
Optymalizacja każdego przedsięwzięcia inwestycyjnego powinna uwzględniać
uwarunkowania terenowe, przyczyny powstania osuwisk oraz analizę kosztowoorganizacyjną zabiegów zabezpieczających.
3.! Zabezpieczanie warstw przeciwerozyjnych na geomembranie
Zjawisko osuwania się gruntów i erozji powierzchniowej pojawia się szczególnie po
intensywnych deszczach, na powierzchniach pozbawionych jeszcze roślinności, uaktywniając
spływ powierzchniowy i zwiększone przepływy w rowach drogowych i różnego rodzaju
ciekach wodnych.
Zjawiska te w połączeniu z uszczelnieniami w postaci geomembran, powodujących
dodatkowo znaczące zmniejszenie się wartości kątów tarcia i adhezji gruntów nasypowych w
obecności wody, stwarzają układ bardzo niestabilny.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys.66. Typowy zsuw obsypki na geomembranie
Efektem braku szaty roślinnej i zmienionych parametrów fizyko-mechanicznych gruntów
obsypki na geomembranach jest niekontrolowana erozja, która oprócz deformacji
powierzchni powoduje najczęściej zsuwy i spłukiwanie warstw.
Dobrze wykonany projekt, prawidłowa realizacja i właściwie prowadzona eksploatacja
zmniejszają na ogół prawdopodobieństwo wystąpienia awarii.
Woda w swoim obiegu jest najbardziej agresywnym czynnikiem wywołującym erozję gruntu.
Erozja jest więc procesem naturalnym, a działania powinny iść w kierunku jej ograniczenia
lub wyeliminowania.
3.1.Zabezpieczenia przeciwerozyjne.
Wody opadowe w postaci intensywnych lub nawalnych deszczy infiltrujące w warstwy
obsypki przykrywające geomembrany powodują niejednokrotnie olbrzymie zniszczenia
szacowane na poziomie przekraczającym 10 % kosztów robót ziemnych,
Stąd bierze się potrzeba wszelkiego rodzaju umocnień i zabezpieczeń.
Tradycyjne rodzaje zabezpieczeń przeciwerozyjnych można zestawić następująco:
•! biologiczne zadarnienie skarp,
•! hydroobsiewy,
•! biowłókniny,
•! przestrzenne maty przeciwerozyjne,
•! materace geokomórkowe
W wielu konstrukcjach z zastosowaniem geomembran poszukuje się możliwości zwiększenia
nachylenia skarpy w celu powiększenia pojemności składowiska, zbiornika retencyjnego lub
zabudowy rekultywacyjnej zamykanego wysypiska przy jednoczesnym zajęciu możliwie
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
minimalnej powierzchni terenu. Należy jednak pamiętać, że przy skarpach przekraczających
długość 30 m należy wykonać półki pośrednie (odciążające).
!" "
! ""
! ""
!""
!" "
!" "
!" "
! ""
! ""
!" "
!" "
!""!
"" !
"" !
"" !
" "!
" "!
"" !
"" !
"" !
" "!
" "!
""!
""!
""!
""!"
"!"
"! "
"! "
" !"
" !"
"!"
"!""!""
Rys. 67. Zwiększenie pochylenia skarp
Rys. 68. Półki pośrednie na skarpach o długościach
ponad 30 m.
Warunkiem dodatkowym w tego typu konstrukcjach jest konieczność wykonania
zabezpieczenia antyerozyjnego dla warstwy ochronnej na geomembranie, która od razu
powinna zacząć pełnić swoją funkcję.
Na podstawie wielu zrealizowanych obiektów należy stwierdzić, że optymalnym
rozwiązaniem technicznym w utrzymywaniu warstw przykrywających na geomembranach
jest stosowanie materacy geokomórkowych.
W ten sposób uzyskuje się swoisty rodzaj synergii. Łączy się stabilizację gruntu i jego
zabezpieczenie przeciwerozyjne wraz z odwodnieniem powierzchniowym i wgłębnym w
pełnej harmonii z wymaganiami architektury krajobrazu i ochrony środowiska.
a)!
b)
c)
d)
Rys.69. Typowe schematy zniszczeń a), b) – obsypki na geomembranie, c), d) – obsypki i geomembrany
3.2.Tradycyjne zabezpieczenia geokomórkowe.
Materace geokomórkowe są jedną z wielu technologii, które mogą być rozpatrywane na
etapie różnych projektów związanych z zabezpieczeniami przeciwerozyjnymi, a także ze
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
stabilizacją powierzchni skarp nasypów i wykopów, zboczy naturalnych oraz w przekrojach
poprzecznych rzek, potoków lub kanałów.
W skład tych technicznie zaawansowanych systemów wchodzą oprócz geokomórek o różnej
wysokości i wymiarach, wypełnienia zasypowe ( grunt próchniczny, piaski, kruszywa grube i
beton), elementy łączące ( taśmy zaciskowe, kotwy gruntowe, szpilki, odciągi linowe, klipsy,
przetyczki oporowe i świdry talerzowe lub bloki betonowe) oraz materiały podścielające lub
zbrojące – geotkaniny, geowłókniny, geosiatki lub geomembrany.
Systemy geokomórkowe mogą być stosowane w szerokim zakresie do ochrony powierzchni
skarp i zboczy narażonych na oddziaływanie sił erozyjnych, pełnienia funkcji drenaży
powierzchniowych oraz utrzymania pokryć roślinnych i mineralnych. Istotną zaletą takiego
systemu oprócz utrzymywania warstwy zasypki są jego właściwości retencyjne, zdolność
odprowadzania wód opadowych i gruntowych nie dopuszczając w ten sposób do zjawiska
przebicia hydraulicznego, a równocześnie utrzymywanie wilgotności zasypki potrzebnej dla
wegetacji roślinności naskarpowej (hydroboxy).
Hydroboxy, to dodatkowy geokompozyt pozwalający przechwytywać i magazynować w
swojej strukturze wodę przesączającą się w warstwie obsypki. Zmagazynowana wilgoć
poprawia wegetację roślin. Hydroboxy mogą również przyczynić się docelowo do
zmniejszania grubości obsypki na uszczelnionych odwodnych skarpach wałów ppow.
Obecnie wymagana jest 80 cm minimalna grubość warstwy obsypki dla utrzymania procesów
wegetacji roślinności przy uwzględnianiu dłuższych okresów suszy. Wymaga to jednak
dalszych badań i prób w skali 1 : 1.
Rys.70.Typowy przekrój wału ppow.
Dla utrzymania warstwy humusu jak i innych wypełnień mineralnych ( piaski, żwiry itp. )
geokomórki wymagają odpowiedniego systemu kotwienia na skarpie jak i w koronie przy
użyciu szpilek, kotew gruntowych, opasek zaciskowych, odciągów linowych z klipsami i
blokami kotwiącymi jak również ustalenia minimalnej długości zakotwienia w naziomie.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Rys.71. Grawitacyjne zakotwienie materaca w koronie skarpy
/)0#$1
2$34315%43()
7
6
!"#$%&"'
()*$'+&",-.)
93#(&$+&$:2%;<&$#3($
8$3('54+&+"
=&+4":>?
93#("
93#("
93#(":;&$1+"
@B3:0*$.,"C+).D:;"0#303("E A
Rys.72. Zakotwienie materaca w koronie skarpy z kotwami
/)0#$1
2$34315%43()
7
6
!"#$%&"'
()*$'+&",-.)
@3#(&$+&$<(<+" A&31&$
E934
43#(&-.)
8$3('54+&+"
9:;<2$31$1;%"+"<7=>?
B&+4"<CD
@9&*0<+"*&+",-.)
Rys.73. Zakotwienie materaca z blokiem kotwiącym (bez szpilek)
W zastosowaniach na skarpowych, geokomórki muszą posiadać perforacje w ścianach
bocznych umożliwiając w ten sposób przepływ wody wzdłuż skarpy minimalizując ciśnienie
spływowe.
Perforacje te spełniają jeszcze jedną funkcję – pomagają utrzymać wewnątrz komórek
znajdujący się grunt lub kruszywo.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
W przypadku gdy skarpa lub zbocze zbudowane jest z gruntów pylastych ( pyły, iły )
podlegających silnie erozji, pod materacami z geokomórek umieszcza się geowłókniny lub
biowłókniny.
W przypadku układania materacy na geomembranach, np. w zastosowaniach przy
formowaniu:
•! skarp odwodnych wałów przeciwpowodziowych,
•! skarp rekultywowanych składowisk,
•! skarp nowo budowanych składowisk i wylewisk,
•! zbiorników retencyjnych i rowów drogowych
nie stosuje się kotwienia szpilkami do powierzchni. W takich przypadkach stosuje się odciągi
linowe z klipsami i przetyczkami oporowymi lub opaski zaciskowe mocujące poszczególne
komórki materaca do szykan przyspawanych do powierzchni geomembrany co umożliwia
system GeoQiube.
Rys.74. Elementy pokrycia skarpy z blokiem kotwiący
Rys.75. Elementy pokrycia skarpy z systemem GeoQiube.
Szykany to wstęgi dospawane do powierzchni geomembrany, o wymiarach i w odstępach
dopasowanych do wielkości komórek. Wstęgi o długości 50 cm zaopatrzone są w otwory do
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
mocowania geokraty sześciokątnej eliminując zjawisko punktowej koncentracji naprężeń w
komórkach. Dzięki takiemu rozwiązaniu otrzymuje się konstrukcję, której obciążenia są
policzalne i która równoważy siły utrzymujące i zsuwające bez naruszania szczelności
powierzchni eliminując konieczność stosowania szpilek.
Stosując obsypki na skarpach wyłożonych geomembraną (bez systemów antyerozyjnych)
sprawdzeniu podlegać powinien rodzaj materiału obsybki lub dodanie uszorstnienia na samej
geomembranie i w skrajnym przypadku zmiana pochylenia skarpy.
Przykład: Jaki rodzaj gruntu zastosować (do pokrycia geomembrany HDPE) na skarpie o
pochyleniu 1 : 3 przy współczynniku bezpieczeństwa Fs = 1,3.
!" #
$%&'()*+,'-)./01
$%&'(23435)./01(3$)6%70%1
!" # (
*89
*8:
gdzie :
β – kąt nachylenia skarpy
δ – kąt tarcia pomiędzy geomembraną a obsypką
;<= # (
*8(9
*8(;>?
tg δ = 1,3 · 0,32 = 0,416
δ = 22,5 o
Stąd wynika konieczność zastosowania np. piasku o ostrokrawędzistych ziarnach.
Poprzez połączenie geomembrany z szykanami oraz komórek materaca opaskami o
wytrzymałościach porównywalnych do wytrzymałości taśmy komórki otrzymujemy
podwójny efekt:
•! zostaje wyeliminowany efekt najsłabszego ogniwa i
•! zahamowanie zsuwu całych sekcji po skarpie.
Dla osiągnięcia optymalnej trwałości i wytrzymałości oraz efektu półsztywnej płyty, należy
poszczególne komórki z sąsiadujących sekcji materacy łączyć ze sobą opaskami o
wytrzymałości 650 – 700 N.
W obliczeniach stateczności warstwy antyerozyjnej należy uwzględnić wytrzymałość folii,
doskonałą adhezję z podłożem, wytrzymałość połączeń materaca z szykanami we współpracy
z wypełnieniem zasypowym i sztywność komórek.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
Obliczenie minimalnej siły kotwiącej
na 1 m2 materaca geokomórkowego
przy współczynniku bezpieczeństwa
Fs = 1,5 można przeprowadzić
według wzoru:
fa = (H· Ɣ) (1,5 sinβ – cosβ · tgØ)
Ø – kąt tarcia pomiędzy kruszywem
obsypki a geomembraną (*)
Całkowita siła kotwiąca:
Fa = f a · L
L – długość zabezpieczenia na skarpie
Po wykonaniu obliczeń wytrzymałość poszczególnych
ych szykan należy dobierać zgodnie z
wytrzymałościami gwarantowanymi przez producenta.
a.
Fenomen systemów geokomórkowych opiera się na podniesieniu parametrów fizykomechanicznych materiałów sypkich zamkniętych w poszczególnych komórkach poprzez
zjawisko „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.
Ważną zaletą tego typu systemów w ochronie przeciwerozyjnej zbiorników i cieków
wodnych, rowów drogowych, bystrotoków i wałów przeciwpowodziowych jest
zabezpieczenie skarp i dna przed wpływem falowania lustra wody i zabezpieczenie przed
wymywaniem ziaren i cząstek.
Rys. 76. Zależność kąta nachylenia skarpy a wielkości komórki Qiube i rodzaju obsypki
Nowoczesne systemy geokomórkowe dobrze utrzymują glebę na skarpach i zboczach o
nachyleniu do 45o , jednakże wykonane w tym systemie zabezpieczenia powierzchniowe o
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
perforowanych komórkach prawidłowo połączone opaskami z szykanami na geomembranach
mogą utrzymać warstwę humusu i roślinność na pochyleniach do 70o.
Na wysokość komórki, w trakcie projektowania, mają wpływ dwa czynniki:
•! maksymalna średnica kamieni nie powinna przekraczać 1/3 wysokości komórki,
•! warstwa kamieni musi wypełniać co najmniej połowę komórki w pionie.
Ten drugi warunek można wyrazić następującym wzorem:
tg (β − φ ) =
gdzie: β - kąt nachylenia skarpy,
H
2D
Ø - kąt tarcia wewnętrznego gruntu obsypki,
H - wysokość komórki,
D - szerokość efektywna komórki.
Zatem w przypadku komórki o D = 21,3 cm umieszczonej na skarpie nachylonej pod kątem
40° i wypełnionej kruszywem o kącie tarcia 28°, minimalna wysokość komórki jest równa
H = 2Dtg (β –Ø) =
2 · 21,3 · tg (120) =
9,1 cm → tj. 10 cm
Maksymalna wielkość ziaren wypełniających takie komórki powinna wynosić
10 cm / 3 = 3,3 cm. Jeżeli potrzebne jest grubsze kruszywo, z uwagi na duży przepływ lub
falowanie wody, należy zastosować wtedy odpowiednio większe geokomórki.
Dla zapewnienia stateczności całego systemu przeciwerozyjnego na skarpie, konieczne jest
określenie długości odcinka geomembrany (LR) stanowiącego zakotwienie w naziomie skarpy
jak również wytrzymałości geomembrany na zerwanie według poniższego schematu:
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
%
!" $
!"#
Rys.77. Schemat sił działających na skarpie uszczelnionej geomembraną
@A # (
BC D03$: E $%6:(*89F G
HI D*89J K *89F G
Możliwości zastosowania systemów geokomórkowych
geomembran poprzez szykany:
rowy drogowe,
poldery,
mocowanych do powierzchni
rzeki, cieki wodne, bystrotoki
wały przeciwpowodziowe
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
skarpy składowisk
rekultywacja składowisk
Zalety systemu antyerozyjnego na geomembranach typu GeoQiube:
•! trwałe i bezpieczne połączenie geokraty z geomembraną,
•! możliwość instalacji na skarpie bez rowy kotwiącego,
•! możliwość bezpiecznego montażu pod wodą,
•! wzmocnienie i izolacja podłoża,
•! nieszkodliwość dla środowiska naturalnego,
•! skuteczna stabilizacja warstw biologicznych na geomembranie nawet przy znacznym
pochyleniu skarp,
•! zwiększona pojemność obiektu poprzez możliwość zwiększenia pochylenia skarp,
•! możliwości poprawy wegetacji roślin poprzez dodatkowe zastosowanie hydroboxów.
4.! Stan prawny w zakresie osuwisk.
Osuwisk na ogół zatrzymać się nie da, ale można ograniczyć szkody spowodowane
ruchami ziemi. Jedną z dróg jest stworzenie skutecznego systemu ostrzegania przed
zagrożeniami. Taki system pod nazwą SOPO działa w Państwowym Instytucie
Geologicznym.
Prawo nakazuje rozpoznanie i wskazanie obszarów zagrożonych osuwiskami (Ustawa z 27
marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym Dz. U. 2003, Nr 80, poz. 717
oraz Ustawa z 3 lutego 1995 r. o ochronie gruntów rolnych i leśnych tekst jednolity Dz. U.
Nr 121, poz. 1266).
W ustawie z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo Ochrony Środowiska Dz. U. Nr 62, poz. 627 z
późniejszymi zmianami, wskazano starostów jako odpowiedzialnych za prowadzenie tzw.
rejestru terenów zagrożonych ruchami masowymi ziemi oraz terenów, na których występują
te ruchy ( art. 101a). Starostowie odpowiedzialni są również za opiniowanie planów
zagospodarowanie przestrzennego.
W 2006 r. Państwowy Instytut Geologiczny, pełniący w Polsce rolę państwowej służby
geologicznej rozpoczął realizację dużego wieloletniego projektu SOPO - Systemu Osłony
Przeciwosuwiskowej. Projekt realizowany jest z inicjatywy Ministra Środowiska i ma
wspomóc starostów w skutecznym wypełnianiu obowiązków związanych z prowadzeniem
rejestru osuwisk ( nałożonych rozporządzeniem z 20 czerwca 2007 r.). Jego celem jest
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
dostarczanie administracji państwowej danych niezbędnych do skutecznego zarządzania
ryzykiem oraz uświadamianie społeczeństwu zagrożeń dotyczących osuwisk.
Realizacja zadań w projekcie SOPO ( 3 etapy – I etap 2006 - 2008, II etap 2008 – 2010,
III etap 2010 – 2018) ma za zadanie stworzenie skutecznego systemu ostrzegania przed
zagrożeniami związanymi z ruchami masowymi ziemi oraz przeciwdziałania ich negatywnym
skutkom, głównie poprzez rezygnację z zabudowy lub jej znaczne ograniczenia na obszarach
czynnych osuwisk. Skuteczna walka z aktywnymi zjawiskami geologicznymi powinna
polegać także na podniesieniu poziomu wiedzy na ich temat zarówno wśród urzędników, jak i
społeczeństwa. W ramach tej działalności Państwowy Instytut Geologiczny przewiduje
system szkoleń dla pracowników administracji państwowej dotyczący obsługi bazy danych
SOPO oraz organizację konferencji poświęconych problematyce ruchów masowych ziemi w
poszczególnych regionach Polski.
W ten sposób może uda się ograniczyć lub wyeliminować budownictwo na terenach typowo
osuwiskowych.
Literatura:
1.! BS 8006:1995 Code of practise for strengthned/reinforced soil and oter fills
2.! PN-EN 13251:2000 Geotekstylia i wyroby pokrewne. Właściwości wymagane przy
stosowaniu w robotach ziemnych, fundamentowych i konstrukcjach oporowych
3.! PN-ES-02205:1998 Drogi samochodowe. Roboty ziemne. Wymagania i badania
4.! PN-81/B-03020 Posadowienia bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i
projektowanie
5.! PN-83/B-03010 Ściany oporowe. Obliczenia statyczne i projektowanie
6.! Abramson L.W.: Slope stability and stabilization methods. J.Wiley and Sons, New
York 2002
7.! Bromhead E.N.: The stability of slopes. Wyd. Taylor and Francis 1998
8.! Colbond Workshop: Design Concepts of Reinforced Walls, Slopes and Embankments.
W-wa 2007
9.! Duncan J.M., Wright S.G.: Soil streght and slope stability. J.Wiley and Sons, New
York 2005
10.!Elias V. [i in.] : Mechanically stabilized earth walls and reinforced soil slopes. FHWA.
2001
11.!Furtak K.,Sala A.: Stabilizacja osuwisk komunikacyjnych metodami
konstrukcyjnymi.Geoinżynieria 03/2005
12.!ITB. Instrukcje, wytyczne, poradniki Nr 429/2007
13.!Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych. Wyd.IBDiM,
W-wa 1998
14.!Jermołowicz P.: Geosyntetyki w drogownictwie. BTE 1997, nr 2. s. 20 – 21
15.!Koerner R.M.,Welsh J.:Construction and geotechnical engineering using synthetic
fabrics. J.Wiley and Sons, New York 1980
16. Koerner R.M. Designing with geosynthetics, (Fifth edition) Prentice Hall 2005
17.!Kopczacki S.,Dulski M.: Pomiary inklinometryczne. Geoinżynieria 2/2010.
18.!Materiały z XVI z Konferencji: Warsztat pracy projektanta konstrukcji. Ustroń 2001
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl
19.!Materiały z konferencji Naukowo-Technicznej: Geosyntetyki i tworzywa sztuczne w
geotechnice i budownictwie inżynieryjnym. Częstochowa 2006
20. Materiały z Seminarium IBDIM i PZWFS ; Wzmacnianie podłoża gruntowego i
fundamentów budowli. W-wa 2007
21 .Materiały z Seminarium IGS: Geosyntetyki podstawą współczesnej geoinżynierii Wwa 2007
22.!Materiały z Ogólnopolskiej Konferencji Naukowo-Technicznej „Problematyka
osuwisk w budownictwie komunikacyjnym” . Zakopane 2000 r.
23.!Materiały z Ogólnopolskiej Konferencji Naukowo-Technicznej „Problematyka
osuwisk w budownictwie komunikacyjnym” . Zakopane 2009 r.
24.!Materiały z Seminarium IBDiM i PSG : Skarpy drogowe. W-wa 2010
25.!Pisarczyk S.: Geoinżynieria. Metody modyfikacji podłoża gruntowego P.W. 2005
26.!Poradnik wzmocnienia podłoża gruntowego dróg kolejowych. Pod red.
Z.Biedrowskiego. Poznań 1986
27.!Rolla S.: Geotekstylia w budownictwie drogowym WKŁ 1988
28.!Rozporządzenie Min.Transp.i Gosp. Morskiej w sprawie warunków technicznych,
jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 43/1999 )
29.!Rozporządzenie MSWiA w sprawie ustalania geotechnicznych warunków
posadawiania obiektów budowlanych (Dz.U. Nr 126/1998 )
30.!Sobolewski J.: Uwagi do zasad projektowania nasypów ze zbrojeniem
geosyntetycznym.Inżynieria i Budownictwo 10/2006
31.!Wesolowski A. [i in.]: Geosyntetyki w konstrukcjach inżynierskich. Wyd. SGGW. Wwa 2000
32.!Wiłun Z.: Zarys Geotechniki. WKŁ 1982
33.!Wójcik A.,Mrozek T.: Osuwiska zagrożeniem dla infrastruktury – cz. I.
34.!Wytyczne wzmacniania podłoża gruntowego w budownictwie drogowym. IBDiM, Wwa 2002
35.!Madej J.: Metody sprawdzania stateczności zboczy. Biblioteka drogownictwa.
WKiŁ, W-wa 1981.
36.!Wieczysty A.: Hydrogeologia inżynierska. PWN, Warszawa 1982 r.
37.!Materiały z XXVIII Ogólnopolskich warsztatów pracy projektanta konstrukcji. Wisła
2013 r.
Źródło: www.inzynieriasrodowiska.com.pl

Podobne dokumenty

Awarie i uszkodzenia w budownictwie

Awarie i uszkodzenia w budownictwie przeznaczenia ( rodzaju zastosowania ) oraz wymaganych właściwości mechanicznych, parametrów hydraulicznych, odporności na uszkodzenia podczas wbudowania, odporności na czynniki klimatyczne ( atmos...

Bardziej szczegółowo

Kryteria doboru właściwości filtracyjnych, separacyjnych i

Kryteria doboru właściwości filtracyjnych, separacyjnych i obciążenia, AB2 – montaż materiału i zagęszczanie gruntu nad powierzchnią geosyntetyków za pomocą maszyn, bez istotnego obciążenia od zagęszczarek (walców ), AB3 – instalacja materiału i zagęszczan...

Bardziej szczegółowo