Ścianki szczelne

Ścianki szczelne
Ściankami szczelnymi nazywamy konstrukcje składające
się z zagłębianych w grunt, ściśle do siebie przylegających.
Ścianki tymczasowe – potrzebne jedynie w okresie
wykonywania robót, np.. W celu zabezpieczenia wykopu
przed dopływem wody.
Ścianki szczelne stałe stanowią część konstrukcyjną
fundamentu
Ścianki szczelne mogą spełniać następujące funkcje:
•
•
podtrzymywać ściany wykopów lub uskoków terenu,
eliminować lub zmniejszać dopływ wody do wykopu i
zabezpieczać przed takimi zjawiskami jak: sufozja,
kurzawka - rozmycie dna wykopu, (zastosowanie ścianki
szczelnej powoduje przecięcie drogi filtracji lub jej
wydłużenie i zmniejszenie średniej wartości spadku
hydraulicznego a tym samym prędkości filtracji i ciśnienia
spływowego),
• zwiększać szczelność podłoża pod podstawą
fundamentu we wszelkiego rodzaju budowlach
piętrzących wodę,
•
•
umacniać nabrzeża w budownictwie hydrotechnicznym,
w posadowieniach bezpośrednich na gruntach nawodnionych,
szczególnie w przypadkach piasków drobnych i ruchomych
wodach gruntowych, mogą wygrodzić podłoże fundamentów
budowli i chronić je przed wypłukiwaniem najdrobniejszych
cząstek gruntu.
Głębokość wbicia
Głębokość wbicia ścianki szczelnej zależy od następujących
czynników:
• głębokości wykopu lub uskoku terenu,
• rodzaju podłoża poniżej dna wykopu (w gruntach
kamienistych lub zawierających duże kamienie, kłody drewna
itp. przeszkody stosuje się mniejsze głębokości wbicia),
• warunków gruntowo-wodnych (głębokość wbicia może
wynikać z konieczności zagłębienia ścianki w gruntach
nieprzepuszczalnych aby uniemożliwić przepływ wody
gruntowej pod ścianką),
• wielkości obciążeń przekazywanych na ściankę szczelną,
wynikających z parcia gruntu i wody, obciążenia naziomu,
obciążenia podłoża w sąsiedztwie ścianki fundamentami
istniejących budowli.
W praktyce stosuje się następujące rozwiązania:
• ścianki szczelne niepodparte, utwierdzone w gruncie (ich
stateczność zapewnia odpowiednio duża głębokość wbicia
poniżej dna wykopu),
• ścianki szczelne podparte, jedno- lub wielokrotnie.
Głębokość wbicia ścianek podpartych może być
zróżnicowana, zazwyczaj rozpatruje się dwa przypadki:
• wbicie na minimalną głębokość wynikającą z warunku
stateczności - zapewniającą tzw. „przegubowe podparcie w
gruncie”,
• wbicie na głębokość zapewniającą jej „utwierdzenie w
gruncie”.
Głębokość wbicia ścianki ma istotny wpływ na wyniki obliczeń
statycznych. Ścianki głębiej wbite są zginane mniejszymi
momentami, mniejsze są też reakcje w miejscach podparć (rozpór,
zakotwień).
Podparcia ścianek realizuje się zazwyczaj poprzez:
rozpory (możliwe w wykopach wąskich),
kotwy gruntowe,
ściągi, (cięgna), przenoszące obciążenia ze ścianki na elementy
kotwiące takie jak: płyty i bloki kotwiące, ścianki kotwiące,
palowe układy kozłowe.
Przy jednokrotnym podparciu, poziom podpory przyjmuje się na
głębokości nie większej niż 1/3 wysokości ściany. Rozstaw
rozpór, kotew lub ściągów wynika zazwyczaj z wielokrotności
szerokości elementu ścianki i sztywności elementu
podpierającego ściankę w poziomie kotwienia. Zazwyczaj
rozstaw elementów kotwiących nie przekracza 3 m.
Rodzaje ścianek szczelnych
• ścianki drewniane
• ścianki stalowe
• ścianki żelbetowe
• ścianki betonowe
• ścianki szczelne z pali wykonywanych w gruncie
Ścianki drewniane
Zalety ścianek szczelnych drewnianych:
• wykazują znaczną szczelność, która z biegiem czasu wzrasta
• są lekkie
• są trwałe poniżej zwierciadła wody
• mogą pracować na obciążenia pionowe
• są tańsze w porównaniu w porównaniu ze stalowymi i
żelbetowymi
Wady:
Mała wytrzymałość, wykazują trudność pokonywania
przeszkód w gruncie przy wbijaniu (łatwość uszkodszenia)
Ścianki stalowe
Zalety ścianek stalowych:
• łatwe w wykonaniu, przechodzą przez przeszkody znacznie łatwiej
niż inne rodzaje ścianek;
• duża wytrzymałość i mały ciężar w stosunku do ścianek
żelbetowych;
• łatwość sztukowania przez spawanie;
• możliwość wielokrotnego użycia grodzic;
• dzięki luzom na zamkach można prowadzić ściankę w liniach
łukowych
Wady:
• znaczny koszt;
• mniejsza szczelność w porównaniu ze ściankami drewnianymi;
• grodzice nie mogą przejmować obciążeń pionowych z wyjątkiem
przekrojów skrzyniowych.
Ścianki żelbetowe
Z uwagi na duży koszt wykonania, szczególnie zaś na trudności w
zagłębianiu stosuje się je wyłącznie jako część konstrukcji, nie zaś do
czasowej obudowy wykopów.
Zalety ścianek żelbetowych:
• duża trwałość;
• zdolność przenoszenia obciążeń pionowych.
Wady:
• cięższe od ścianek stalowych;
• kruche, łatwo ulegają uszkodzeniu;
• duże zużycie stali zbrojeniowej;
•Trudniejsze uszczelnienie niż przy ściankach stalowych;
• nie mogą być użyte wielokrotnie.
Wykonywanie kotwii gruntowych:
• wywiercenie otworu,
• wprowadzenie w otwór cięgna,
• wykonanie zastrzyku na odcinku nośnym kotwii,
• napięcie cięgna,
• dokończenie zastrzyku.