Projekt Obudowy Ze Ścianki Szczelnej Nabrzeża Spacerowego Wyspy Spichrzów

1

Politechnika Gdańska Wydział ILiŚ

Sem. VII Geotechnika

Adam Kukułka

Obudowa ze ścianki szczelnej – Wyspa Spichrzów

2



Adam Kukułka


3



Adam Kukułka


SPIS TREŚCI

STRESZCZENIE(BRIEF)..................................................................................................................................................... 5

1 POLSKIE ...................................................................................................................................................................... 5

2 ENGLISH ..................................................................................................................................................................... 5

OPIS TECHNICZNY .......................................................................................................................................................... 6

1 DANE OGÓLNE ............................................................................................................................................................. 6

1.1 Przedmiot opracowania .................................................................................................................................. 6

1.2 Cel opracowania.............................................................................................................................................. 6

1.3 Zakres opracowania ........................................................................................................................................ 6

1.4 Lokalizacja ....................................................................................................................................................... 6

1.5 Podstawa opracowania .................................................................................................................................. 6

2 DANE PROJEKTOWE ....................................................................................................................................................... 6

2.1 Charakterystyka gruntowo-wodna podłoża .................................................................................................... 6

2.2 Stan istniejący ................................................................................................................................................. 7

2.3 Opis konstrukcji ............................................................................................................................................... 7

2.4 Przebieg obliczeń ............................................................................................................................................. 8

2.5 Technologia wykonania i zalecenia ogólne ..................................................................................................... 9

3 WNIOSKI I ZALECENIA KOŃCOWE .................................................................................................................................... 10

3.1 Zalety metody obliczeniowej ......................................................................................................................... 10

3.2 Zalety rozwiązania konstrukcyjnego ............................................................................................................. 10

3.3 Wady rozwiązania konstrukcyjnego ............................................................................................................. 11

3.4 Rozwiązanie alternatywne ............................................................................................................................ 11

3.5 Zalecenia ....................................................................................................................................................... 11

OBLICZENIA ................................................................................................................................................................. 12

4 PARAMETRY GRUNTOWE ............................................................................................................................................. 12

5 OBCIĄŻENIE UŻYTKOWE NASYPU .................................................................................................................................... 13

5.1 Obciążenie paletami z kostką betonową....................................................................................................... 13

5.2 Obciążenie przejazdem wozu strażackiego ................................................................................................... 13

6 PRZYBLIŻONE WYZNACZENIE ZAGŁĘBIENIA ŚCIANKI ............................................................................................................. 13

6.1 Otwór 4 ......................................................................................................................................................... 14

6.2 Otwór 4/2254/H ............................................................................................................................................ 16

6.3 Otwór 116 - 2 ................................................................................................................................................ 18

7 METODA WSPÓŁPRACY ZE SPRĘŻYSTO-PLASTYCZNYM OŚRODKIEM GRUNTOWYM ..................................................................... 21

7.1 Otwór 4 ......................................................................................................................................................... 21

7.2 Otwór 4/2254/H ............................................................................................................................................ 25

7.3 Otwór 116 – 2 ............................................................................................................................................... 29

8 ZESTAWIENIE WYNIKÓW. .............................................................................................................................................. 33

9 OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE ................................................................................................................................. 34

9.1 Wymiarowanie ściągu ................................................................................................................................... 34

9.2 Wymiarowanei kleszczy ................................................................................................................................ 36

9.3 Wymiarowanie śrub ...................................................................................................................................... 37

SPIS TABEL I ILUSTRACJI, ZAWARTOŚĆ PŁYTY CD ......................................................................................................... 38

BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................................................................. 39

SPIS RYSUNKÓW .......................................................................................................................................................... 40

1 NOWA LINIA NABRZEŻA – MAPA ZASADNICZA SKALA 1:500 ............................................................................................... 40

2 PRZEKRÓJ GEOTECHNICZNY NABRZEŻA SKALA 1:100/1000............................................................................................... 40

4



Adam Kukułka


3 OTWÓR 4 ................................................................................................................................................................. 40

3.1 Przekrój poprzeczny nabrzeża – warunki ogólne Skala 1:100 ...................................................................... 40

3.2 Warunki gruntowo-wodne Etap I Skala 1:100 ............................................................................................ 40

3.3 Warunki gruntowo-wodne Etap II Skala 1:100 ........................................................................................... 40

4 OTWÓR 4/2254/H .................................................................................................................................................... 40




5 OTWÓR 116-2 .......................................................................................................................................................... 40




5



Adam Kukułka


Streszczenie(brief)

1 Polskie Poniższy projekt jest projektem koncepcyjnym obudowy nabrzeża spacerowego Wyspy Spichrzów w

Gdańsku. Obudowa ta została zaprojektowana jak ścianka szczelna, zaprojektowana do pracy w dwóch

różnych warunkach. Docelowo ma ona służyć jako trwała obudowa nabrzeża, przy czym zostałaby ona

zakotwiona w stropie podziemnych kondygnacji sąsiednich budynków, nie mniej największe wytężenie

ścianki prawdopodobnie nastąpi na etapie głębienia wykopu pod w.w. podziemne kondygnacje, gdyż na tym

etapie prac obciążenie pochodzić będzie od bardzo wysokiego stanu wód, a ścianka będzie pracowała jako

wspornik zakotwiony w gruncie. W efekcie drugi etap służy zaprojektowaniu profili ścianki, podczas gdy

pierwszy etap służy zwymiarowaniu zakotwienia.

Pomimo faktu iż Urząd Morski w Gdyni nie dopuszcza dokowania jednostek pływających na rozważanym

odcinku nabrzeża, w projekcie przewidziano takie obciążenie na wypadek konieczności zacumowania

jednostek ratowniczych, przewidziano także ryzyko przejazdu ciężkiego pojazdu Straży Pożarnej.

Bazując na przekroju geotechnicznym, nabrzeże podzielono na 3 odcinki, każdy z nich zaprojektowany na

charakterystyczne, niekorzystne warunki gruntowo-wodne. Biorąc pod uwagę oba etapy pracy ścianki, każdy

odcinek wymaga ścianki o innej nośności. W celu zachowania ekonomiczności rozwiązania, wytrzymałość tą

zróżnicowano przez stosowanie różnej ilości pali dwuteowych na każdym odcinku (zero, jeden lub dwa pale

na każdą grodzicę), stosując ten sam profil grodzicy na każdym odcinku.

2 English The following design is a conceptual design for sheating of bulwar on the Island of Garner in Gdańsk. The

sheating was designed as a retaining wall, and the design concerns two types of conditions under which the

wall would be working. Although the wall would serve the puprose of permanent sheating, therefore would

be anchored into the ceiling of neighboring building’s underground storeys, it is most likely that the critical

conditions would occur before the anchoring, during the spadework, as for the fact it would be encumbered

by very high water level, while being supported only by the soil itself. The second working condition defines

the choice of sheet pile’s profile, while the first condition serves defining the tie-beam for the anchorage.

Although The Maritime Office in Gdynia does not allow docking on the concidered part of the coast, the wall

is designed to bear an accidental strain from docking emergency units, as well as from Fire Department

heavy truck.

Basing on the geotechnics profile, the coast was divided into 3 sections, each representing characteristic

water and ground conditions. Upon concidering both conditions of strain (before and after the anchorage),

each section would require different bearing rate of the sheat piles. In odrer to maintain economy, the

retaining walls designed for each condition differs with the double-tee iron profile (depending on the

desired bearing rate: none, single or two profiles for each sheat pile element should be used), while keeping

the same type of sheet pile in each setion.

Streszczenie(brief)

6



Adam Kukułka


Opis techniczny

Opis techniczny

1 Dane ogólne

1.1 Przedmiot opracowania

Przedmiot opracowania stanowi projekt koncepcyjny obudowy nabrzeża spacerowego na Wyspie Spichrzów.

Jest to projekt związany z planowaną przebudową szlaku wodnego na Martwej Wiśle i Motławie. Podmiotem

niniejszego projektu jest wschodni odcinek nabrzeża Wyspy Spichrzów.

1.2 Cel opracowania

Celem opracowania jest zaprojektowanie obudowy nabrzeża wykonanej ze ścianki szczelnej. Obudowa ta ma

spełniać funkcję utrzymywania lica nabrzeża, gdzie projektowana jest jako ścianka jednokrotnie zakotwiona,

ma ona także stanowić obudowę wykopu. W drugim przypadku pracować ona będzie jako wspornik.

1.3 Zakres opracowania

Zakres opracowania obejmuje wyznaczenie profilu i zagłębienia ścianki pracującej jako wspornik (etap I ) na

poszczególnych odcinkach nabrzeża, a następnie – dla tak przyjętych parametrów – sprawdzenie nośności

ścianki po jednokrotnym jej zakotwieniu oraz zasypaniu wykopu. Do zakresu opracowania należy także

zaprojektowanie ściągu oraz kleszczy i śrub łączących.

Projektowany odcinek nabrzeża nie jest przeznaczony do cumowania jednostek pływających, nie mniej

projekt przewiduje obciążenie ścianki przez jednostki pływające straży pożarnej w przypadku sytuacji

awaryjnej. Ścianka jest także projektowana na okazyjne obciążenie konstrukcji przejazdem pojazdu ciężkiego

straży pożarnej lub obciążenie przez składowanie materiałów budowlanych.

1.4 Lokalizacja

Projektowany odcinek nabrzeża rozciąga się od ul. Stągiewnej, przez ul. Pożarniczą do północnego skraju

wyspy.

1.5 Podstawa opracowania

Projekt został wykonany w oparciu o koncepcję firmy Polnord SA – oddział w Gdańsku na podstawie

materiałów i zaleceń udostępnionych przez w.w. firmę.

2 Dane projektowe

2.1 Charakterystyka gruntowo-wodna podłoża

2.1.1 Podstawa dokumentacyjna Dane geotechniczne potrzebne do projektowania zostały uzyskane z materiałów archiwalnych zawartych w

dokumentach:

• „Dokumentacja geotechniczna dla projektu budynku mieszkalno – usługowego przy ul. Stągiewnej w

Gdańsku” o nr arch. 2123/02, wykonanej w czerwcu 2002 r. przez PUP Fundament Sp. Z o. o. z

Gdańska

7



Adam Kukułka


• „Opinii geotechnicznej dotyczącej warunków gruntowo – wodnych podłoża w rejonie ulic: Chmielnej i

Stągiewnej w Gdańsku, Wyspa Spichrzów” wykonanej 23 maja 2007 r. przez firmę Mr.Geo. z

Gdańska. (W opinii zamieszczono otwory archiwalne wykonane w okresie od 1953 do 1997 r.)

• „Opinii geotechnicznej dla koncepcji zagospodarowania terenu Wyspy Spichrzów w Gdańsku”

wydanej przez firmę P.U.P. „Fundament” Sp. Z o.o.

2.1.2 Budowa geologiczna i warunki hydrogeologiczne

• Teren płaski, pokryty zagłębieniami powstałymi w wyniku badań archeologicznych. Poziom terenu w

rejonie otworów: 2,56 – 4,03 m n.p.m.

• W strefie przypowierzchniowej znajdują się nasypy niekontrolowane miąższości 2 – 3,9 m: piaski

drobne próchniczne, piaski gliniaste próchniczne, namuły i torfy z domieszkami gruzu ceglanego,

drewna, kamieni.

• Poniżej znajdują się warstwy namułu i torfu miąższości na głębokości 5,9-8,9 m p.p.t.

• Warstwę nośną gruntu stanowią piaski drobne, piaski grube, żwiry i pospółki zalegające na

głębokości. W warstwach tych występują inkluzje w postaci glin pylastych i pyłów piaszczystych.

• Zwierciadło wody gruntowej nawiercono na głębokościach od 2 do 3,55 m p.p.t.

• Zwierciadło wody w rzece plasuje się w granicach od +0,82 do -0,64 m p.p.m.

• Rzędna terenu po stronie rzeki plasuje się na wysokości od -1,8 do -3,3 m p.p.m.

• Stwierdzono iż lokalna woda nie wykazuje agresywności względem betonu lub stali.

W obliczeniach przyjęto następujące grunty:

• Nienośne Torfy

• Namuły miękkoplastyczne o I� = 0,5

• Nasyp niekontrolowany przyjęto jako piasek drobny próchniczy średnio zagęszczony o I� = 0,4

• Gliny pylaste plastyczne o I� = 0,3

• Pyły piaszczyste twardoplastyczne o I� = 0,2

• Piaski drobne zagęszczone o I� = 0,7

• Pospółki i żwiry zagęszczony o I� = 0,7

• Grunt zasypowy z piasku drobnego średnio zagęszczone o I� = 0,6

2.2 Stan istniejący

Obecnie na terenie przyszłej inwestycji znajdują się ruiny zabudowy przedwojennej. Są to pozostałości po

spichlerzach, brukowanych ulicach, resztki torów kolejowych. Warstwa gruntu rozpoznawana jako nasyp

niekontrolowany wypełniona jest dużą ilością gruzu i śmieci. Obecną obudowę nabrzeża stanowi stara

konstrukcja w dużej mierze drewniana, ścianka zaprojektowana zostanie w pewnym oddaleniu od obecnie

istniejącej obudowy.

W niedalekim sąsiedztwie wyspy znajdują się zabytkowe budynki w wielu wypadkach posadowione na palach

drewnianych. Podczas wykonawstwa ścianki przy doborze maszyn należy wziąć pod uwagę możliwy

destrukcyjny wpływ wibracji.

2.3 Opis konstrukcji

Nabrzeże zostało podzielone na 3 odcinki I, II oraz III rodzaju (schemat podziału przedstawiony został na

rysunku) charakteryzujące się różnymi warunkami posadowienia.

Długość odcinka rodzaju:

8



Adam Kukułka


� Rodz. I wynosi 54 m

� Rodz. II wynosi 64 m

� Rodz. III wynosi 192 m

• Na odcinku rodzaju I ściankę długości 13 m należy posadowić na głębokości -10,5 m n.p.m.. Należy

zastosować profile AZ 25 wykonane ze stali S 270 GP. W drugim etapie pracy ścianki należy założyć

ściąg w rozstawie co 2,52 m

• Na odcinku rodzaju II ściankę długości 14,5 m należy posadowić na głębokości -12 m n.p.m. Należy

zastosować profile HZ 575 A-12 / AZ 25 wykonane ze stali S 270 GP. W drugim etapie pracy ścianki

należy założyć ściąg w rozstawie co 1,79 m.

• Na odcinku rodzaju III ściankę długości 15,8 m należy posadowić na głębokości -13,3 m n.p.m..

Należy zastosować profile HZ 575 A-24 / AZ 25 wykonane ze stali S 270 GP. W drugim etapie pracy

ścianki należy założyć ściąg w rozstawie co 2,27 m.

• Ściąg należy wykonać ze stali klasy S355. Część czynna ściągu ma mieć średnicę 64 mm. Przyjęto ściąg

ø70 mm.

• Ścianki należy usztywnić za pomocą kleszczy wykonanych z profili C280 ze stali S275. Kleszcze należy

przymocować za pomocą śrub M56 klasy 4,8.

• W celu uzyskania szczelności konstrukcji należy uszczelnić zamki. Ze względu na trwały charakter

konstrukcji zaleca się zaspawanie zamków.

• Wstępne naprężenie ściągu należy uzyskać za pomocą śruby rzymskiej

Uwaga! Zastosowanie w.w. profili wymaga spełnienia dodatkowych wymagań zawartych w podpunkcie

3. Wnioski i zalecenia końcowe

2.4 Przebieg obliczeń

1) W pierwszej kolejności ustalono parametry gruntowe za pomocą programu Kalkulator Parametrów

Geotechnicznych gruntów metodą B firmy SPECBUD

2) Następnie na podstawie przekroju geotechnicznego wybrane zostały 3 najbardziej reprezentatywne

pod względem warunków gruntowo – wodnych miejsca. Wybrane zostały przekroje w otworach: 4,

4/2254/H oraz 116 – 2.

a. Otwór 116-2: Charakteryzuje się on stosunkowo nisko położoną warstwą nośną w której

występują pospółki. Ich obecność wpływa na warunki podparcia ścianki, co może prowadzić

do większych momentów zginających w ściance niż w przekrojach pozbawionych pospółek.

b. Otwór 4: Charakteryzuje się on największą miąższością namułów.

c. Otwór 4/2254/H: Charakteryzuje się on najniżej położoną warstwą nośnego gruntu

Dla każdego przekroju przewidziano dodatkowo skrajne warunki w jakich ścianka może pracować,

osobno dla schematu wspornikowego oraz zakotwionego (najbardziej niekorzystne rzędne

zwierciadła wody gruntowej oraz dna rzeki).

3) Przeprowadzono zebranie obciążeń i wyznaczenie parcia dla dwóch schematów pracy ścianki:

wspornikowego oraz zakotwionego. Przyjęto brak przepływu wody pod ścianką (stan mniej

korzystny).

4) Dla tak ustalonych warunków przeprowadzono obliczenia metodą klasyczną schematu

wspornikowego, gdzie wyznaczono przybliżoną rzędną posadowienia ścianki. Wyznaczono rzędną,

względem której momenty sił są zerowane, po czym wydłużono ściankę o odcinek konieczny do

przeniesienia sił poziomych.

9



Adam Kukułka


5) Wyznaczone rzędne posadowienia posłużyły do stworzenia modelu w metodzie współpracy ścianki

ze sprężysto – plastycznym ośrodkiem gruntowym.

a. Grunt został podzielony na warstwy o grubości w przybliżeniu 0,5 m

b. Podpory te charakteryzuje nośność graniczna oraz sprężystość (podatność)

i. Nośność graniczna podpór została wyznaczona poprzez sprowadzenie sił

pochodzących od odporu gruntu do sił skupionych zlokalizowanych w miejscach

podpór

ii. Sprężystość gruntu zależy od technologii, miąższości danej warstwy, pierwotnego

modułu odkształcenia � oraz stopnia mobilizacji gruntu.

iii. Stopień mobilizacji gruntu zależny jest od głębokości poniżej pierwotnego poziomu

terenu. Przyjmuje się iż dla gruntów niespoistych iż poniżej głębokości 5 m (2 m dla

zwięzło spoistych) parametr zmniejszający przyjmuje wartość 1,0, zmieniając swoją

wartość na głębokości od 0 m p.p.t. do 5 m p.p.t. od 0,0 do 1,0 w sposób liniowy.

c. Obliczenie modelu statycznego przeprowadzono w programie RM-WIN. Są to obliczenia

iteracyjne. W każdym kroku obliczeń uzyskuje się wykaz reakcji dla podpór sprężystych.

Jeżeli reakcje te przekroczą wartość siły skupionej odporu gruntu w danej podporze,

przyjmuje się iż grunt w danym miejscu uzyskał swoją nośność maksymalną i uległ

uplastycznieniu – podpora zostaje usunięta i zastąpiona przez siłę skupioną o wartości ��

d. Z obliczeń otrzymujemy minimalne dopuszczalne zagłębienie ścianki w gruncie oraz

szczegółowe wartości momentów zginających i przemieszczeń ścianki.

6) Dysponując wynikami z poprzedniego etapu obliczeń wyznaczono wymagane profile grodzic.

Ustalono także parametry kleszczy w postaci dwóch ceowników, oraz ściągu i śrub łączących kleszcze

ze ścianką.

2.5 Technologia wykonania i zalecenia ogólne

Dobór technologii zagłębienia ścianki kierowany jest kilkoma kryteriami. Ze względu na bardzo wątpliwe

warunki gruntowe warstwy przypowierzchniowej, zagłębianie należy prowadzić z barki lub pontonu. Należy

też zastosować technologię pozwalającą na uzyskanie możliwie niewielkich wibracji w gruncie, co jest

utrudnione ze względu na dużą obecność gruntów niespoistych.

2.5.1 Technologia zagłębiania Profile zaleca się zagłębiać za pomocą wibromłotów nierezonansowych umieszczonych na pontonie lub

barce. Jako alternatywę można zastosować technologię DCP Power Push – Silent pressing and high frequency

(HF) vibrating combined (Arcelor Mittal Pilling Handbook) polegającą na jednoczesnym wciskaniu

hydraulicznym, oraz wwibrowywaniu elementów, której zastosowanie powinno pozwolić na ograniczenie

wibracji.

2.5.2 Wykonawstwo ścianki, zalecenia a) W celu uzyskania większej stateczności elementów w trakcie zagłębiania, brusy należy zagłębiać w

parach.

b) Przed rozpoczęciem procesu wgłębiania należy przygotować stalowe prowadnice. Należy je umieścić

na 2 poziomach celem zapewnienia dokładności wykonawstwa oraz pionowości ścianki.

c) Należy zapewnić szczelność zamków. Zalecanym rozwiązaniem jest ich zaspawanie. Dopuszcza się

zastosowanie uszczelnienia żywicą lub klejem.

d) Wprowadzanie brusów należy przeprowadzić w następujących etapach:

a. Brusy należy wprowadzać sekcjami do 10 par w sekcji.

10



Adam Kukułka


b. Należy umieścić pierwszą parę brusów w prowadnicy, dokładnie kontrolując ich pionowość

oraz położenie. Następnie należy wprowadzić go w grunt na głębokość ok. 50 – 100 cm w

celu zapewnienia samostateczności.

c. Należy wprowadzić pozostałe fragmenty bieżącej sekcji na podobną głębokość.

d. Należy wgłębić pierwszą oraz ostatnią parę brusów na głębokość 2 metrów pod poziomem

terenu.

e. Należy wgłębić pozostałe brusy sekcji na w.w. głębokość rozpoczynając od ostatniej pary w

kierunku pary pierwszej.

f. Należy rozpocząć układanie drugiej sekcji. Ostatnia para brusów pierwszej sekcji stanowi

pierwszą parę brusów drugiej sekcji. Układanie należy przeprowadzić jak w podpunktach (b-

d).

g. Należy przeprowadzić kontrolę pionowości i położenia brusów.

h. Należy zagłębić brusy sekcji pierwszej na pożądaną głębokość, poczynając od pierwszej pary.

Należy pilnować aby odległość między głowicami sąsiadujących brusów nie przekroczyła 2

metrów.

i. Czynności przeprowadzone dla sekcji pierwszej należy wykonać dla sekcji drugiej, jak w

podpunktach (g-h)

e) Podczas wykonywania robót ziemnych po odsłonięciu poziomu ściągu (-1,5 m p.p.t.) należy za

pomocą śrub M60 zamocować kleszcze wykonane z 2 profili C280. W miarę prowadzenia robót

budowlanych w trakcie wykonywania stropu drugiej kondygnacji podziemnej planowanej wewnątrz

konstrukcji należy zakotwić ściankę w stropie za pomocą ściągu ø60.

3 Wnioski i zalecenia końcowe

3.1 Zalety metody obliczeniowej

Zastosowana w projekcie metoda obliczeniowa, modelująca grunt jako podpory sprężysto – plastyczne jest

stosunkowo mało dokładna i szczegółowa. Nie mniej pomimo zastosowanych uproszczeń, wyniki uzyskane w

tej metodzie w większości rozpatrywanych przypadków doprowadziły do bardziej ekonomicznego

rozwiązania niż metoda klasyczna. Uproszczenia wynikające z przyjętego modelu gruntu, czy z przyjęcia

braku przepływu wody pod ścianką plasują wyniki po stronie bezpiecznej. Biorąc pod uwagę fakt iż w

projektach natury hydrotechnicznej zwykle stosowane są bardzo wysokie współczynniki bezpieczeństwa,

metoda ta jest wystarczająco dokładna aby projektować tego typu konstrukcje jednocześnie ekonomicznie

oraz bezpiecznie.

3.2 Zalety rozwiązania konstrukcyjnego

Wyżej proponowane rozwiązanie w ekonomiczny sposób umożliwi bezpieczne prowadzenie robót ziemnych

oraz fundamentowych. Zastosowanie jednakowych profili na całej długości nabrzeża, zróżnicowanych tylko

za pomocą profili teowych zapewni:

� możliwość zawarcia korzystnej oferty hurtowego kupna elementów,

� mniejsze ryzyko pomyłki, które występuje przy elementach różnego rozmiaru,

� jednorodność technologii (wyeliminuje problem związany z optymalizacją maszyn do zagłębiania

brusów różnego rodzaju),

� oraz walory estetyczne nabrzeża

11



Adam Kukułka


3.3 Wady rozwiązania konstrukcyjnego

Niewątpliwą wadą proponowanego rozwiązania jest nieuniknione wzbudzenie drgań w ośrodku gruntowym.

Warstwę nośną stanowi materiał niespoisty, co znacznie utrudnia zastosowanie i zmniejsza efektywność

zastosowania technologii „cichych”. Sąsiadujące z projektowanym obiektem, w dużej mierze zabytkowe

budynki posadowione są często na nie pewnych fundamentach wykonanych np. z pali drewnianych opartych

o głęboko osadzoną warstwę piasków. Spodziewane drgania mogłyby się okazać niekorzystne dla tej

konstrukcji. Zaleca się przeprowadzenie analizy ryzyka związanego z projektowaną koncepcją.

3.4 Rozwiązanie alternatywne

W pierwszym etapie budowy (ścianka w schemacie wspornikowym) zaleca się nadzór ruchu żeglugowego w

bezpośrednim sąsiedztwie wykonywanej ścianki oraz jego ograniczenie do przeciwnej strony kanału. Ma to

na celu zmniejszenie ryzyka uszkodzenia ścianki przez jednostkę pływającą. W razie braku takiej możliwości

zaleca się zastosowanie profili AZ 28 w miejsce AZ 25, profili HZ 575 C -12 / AZ 28 w miejsce profili HZ 575 A

– 12 / AZ 25 oraz profili HZ 575 C -24 / AZ 28 w miejsce profili HZ 575 A – 24 / AZ 25.

3.5 Zalecenia

W trakcie wykonywania ścianki szczelnej należy zwrócić szczególną uwagę na następujące zalecenia:

• Projektowaną ściankę należy wprowadzić w oddaleniu 30 cm od obecnej konstrukcji nabrzeża

• Podczas wprowadzania brusów należy przeprowadzać kontrolę geodezyjną położenia oraz

nachylenia grodzic. W przypadku stwierdzenia iż grodzice uległy pochyleniu należy wprowadzić

prefabrykowaną grodzę kompensującą pochylenie.

• W przypadku napotkania trudności uniemożliwiających osiągnięcie przez fragment ścianki pożądanej

głębokości dopuszcza się pozostawienie fragmentu na mniejszej głębokości pod warunkiem

wzmocnienia osłabionego miejsca poprzez wprowadzenie dodatkowych pali z profili teowych HZ 575

w najbliższej możliwej odległości na której mogą one osiągnąć docelowe zagłębienie.

• W etapie II ze względu na dużo mniej skrajny stan naprężenia oraz inny sposób podparcia ścianki,

potencjalne uszkodzenie spowodowane przez jednostkę pływającą stwarzają dużo mniejsze ryzyko i

stanowią dużo mniejsze zagrożenie.

12



Adam Kukułka


Obliczenia

Obliczenia

4 Parametry Gruntowe Tabela 1 Parametry gruntowe, wartości charakterystyczne

Nazwa parametru \

Nazwa gruntu

Sto

pie

ń p

last

yczn

ośc

i / z

agęs

zcze

nia

Wilg

otn

ość

nat

ura

lna

Gęs

tość

ob

jęto

ścio

wa

Gęs

tość

wła

ściw

a

Gęs

tość

ob

jęto

ścio

wa

szki

ele

tu

po

row

ato

ść /

sp

ois

tość

Gęs

tość

ob

jęto

ścio

wa

z u

wzg

l. w

ypo

ru

Kąt

tar

cia

we

wn

ętrz

neg

o

Edo

met

rycz

ny

mo

du

ł ści

śliw

ośc

i

pie

rwo

tnej

Mo

du

ł pie

rwo

tneg

o o

dks

ztał

cen

ia

gru

ntu

Met

od

a u

stal

enia

par

amet

rów

Wsp

ółc

zyn

nik

mat

eria

łow

y

ID/IL

Wn ρ ρs ρd n / Cu ρ' Ф M0 E0

[-] [-] [%] [t/m3] [t/m3] [t/m3]

[-] / [MPa]

[t/m3] [stopnie] [MPa] [MPa]

Torfy T [-] 200 1,05 - - 0,01 0,05 4 0,5 3,846 C 1+0,2

Namuły Nm 0,5 40-80 1,6 - - 0,012 0,6 5 1,6 10,982 C 1+0,2

Gliny pylaste Gp 0,3 22 2 2,68 - 0,013 1 13 25 16,199 B 1+0,1

Pyły piaszczyste Pp 0,2 13 2,05 2,66 - 0,032 1,05 18,2 37 28,069 B 1+0,1

Piaski wilg.

Pd 0,7

11 1,85

2,65

1,67 0,37

1,06 31,5 85,64 63,631 B 1+0,1

mokry 18 2 1,69 0,36

Pospółki i żwiry

wilg. Po 0,7

12 2

2,65

1,79 0,33

1,15 40 196,083 176,011 B 1+0,1

mokry 16 2,15 1,85 0,30

Zasypka: Piasek drobny

wilg. Pdz 0,6

16 1,75

2,65

1,51 0,43

0,95 30,9 55,385 74,369 C 1+0,2

mokry 24 1,9 1,53 0,42

Nasyp niekontr.: Piasek dropny

próchniczy

wilg. Nn 0,4

18 1,7

2,64

1,44 0,45

0,90 29,9 64,072 38,27 C 1+0,2

mokry 28 1,85 1,45 0,45

13



Adam Kukułka


5 Obciążenie użytkowe nasypu

5.1 Obciążenie paletami z kostką betonową

Typ: Behaton 8 cm

m2/paleta: 8,25 kg/m2

Wymiary palety: 1200 mm na 1000 mm = 1,2 m2

Ciężar pustej palety: 25 kg

Ciężar pełnej palety: 1452 kg = 14,52 kN

Obciążenie: pc=12,2 kPa

po=p� ∗ 1,5 = 18,3kPa

5.2 Obciążenie przejazdem wozu strażackiego

Typ: Ciężki samochód ratowniczo-gaśniczy na podwoziu Volvo FM 12 6x4

Masa: 230 kN

Wymiary: 7300 mm na 2600 mm = 18,98 m2

Obciążenie: pc=12,2 kPa

po=p� ∗ 1,5 = 18,3kPa

6 Przybliżone wyznaczenie zagłębienia ścianki Metoda klasyczna

�� = 0

�� = − Ф2

�� = !"(45 ◌۫− Ф2)

�� = cos"(( − ))cos" ) ∗ cos() − ��) ∗ *1 − +sin.( − ��/ ∗ sin(( + 1)234.) − ��/ ∗ cos() + 1)5

"

�6� = 7�6 ∗ ℎ

�69 = (7�6:; − 7�6) ∗ ℎ2

�� -Kąt tarcia gruntu o ściankę:

parcie czynne

�� -Kąt tarcia gruntu o ściankę:

parcie spoczynkowe

�� -Współczynnik parcia czynnego

�� -Współczynnik parcia biernego

�6� -wypadkowa parcia

(prostokątna część wykresu)

�69 - wypadkowa parcia

(trójkątna część wykresu)

ℎ - miąższość warstwy

Ф

14



Adam Kukułka


6.1 Otwór 4

6.1.1 Ścianka w schemacie wspornikowym Rzędna wody napierającej: 0,82 m n.p.m.

Rzędna zwierciadła swobodnego po stronie wyspy: 0,31 m n.p.m.

Rzędna wody po stronie wyspy: -4,4 m n.p.m.

6.1.1.1 Parcie

Tabela 2 Parcie czynne gruntu, parcie wody - otwór 4, schemat wspornikowy

rzędna miąższość

warstwy

Rodzaj

gruntu φ γ γ' Cu eW Ka σz ea Ea1

p

rzędna

ramienia

siły

Ea1t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m

n.p.m.] [m] [-] [stopnie] [kN/m3] [kN/m3] [MPa] [kPa] [-] [kPa] [kPa] [kN/m]

[m n.p.m.] [kN/m]

[m n.p.m.] [kNm]

0,00

0,00 8,2 1,00

0,00

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00

0,00

4,40 8,2 1,00

0,00

0,00 -2,20 0,00 -1,47 0,00

-4,4 0,00

0,00

1,43 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 52,2 0,31

0,00

0,00 -5,12 3,40 -5,35 12,18

-5,83 15,16

4,75

0,20 Gp 13,00 20,00 10,00 0,01 52,2 0,63

-11,09

-1,97 -5,93 -0,13 -5,90 0,00

-6,03 17,16

-9,83

2,91 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 52,2 0,31

5,38

15,64 -7,48 14,05 -7,97 36,35

-8,937 47,97

15,05

0,00

SUMA 15,64 17,45 48,53

6.1.1.2 Odpór

Tabela 3 Odpór gruntu - otwór 4, schemat wspornikowy


warstwy

Rodzaj

gruntu φ γ γ' Cu Kp K'ph Ka σz ea ep Ea1

p

rzędna

ramienia

siły

Ea1t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m

n.p.m.] [m] [-] [stopnie] [kN/m3] [kN/m3] [MPa] [-] [-] [-] [kPa] [kPa] [kPa] [kN/m] [m n.p.m.] [kN/m] [m n.p.m.] [kNm]

-4,4

0,00

1,43 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 5,56

4,55 0,31

0,00 0,00

0,00 -5,12 49,29 -3,41 272,42

-5,83 15,16

4,75 68,94

0,2 Gp 13,00 20,00 10,00 0,01 1,82

1,53 0,63

-11,09 55,48

11,10 -5,93 0,31 -3,95 34,89

-6,03 17,16

-9,83 58,55

2,907 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 5,56

4,55 0,31

5,38 78,03

226,84 -7,48 203,69 -4,99 1133,9

-8,937 47,97

15,05 218,17

0,00 0,00

SUMA 272,83 350,35 1441,2

6.1.1.3 Obliczenia

Pkt.1 - rzędna zerowania się momentów: -8,937 m n.p.m.

Wartość ustalona metodą iteracyjną

15



Adam Kukułka


=> -moment wywołany parciem wody

=�� -moment wywołany parciem czynnym

=�� -moment stabilizujący

Wartość momentu wywracającego (względem punktu zerowania się momentów)

=> = (0,82 − (−4,4)) ∗ 10 ∗ (0,82 − 4,4) ∗ 0,5 ∗ (0,82 − (−4,4)3 + (−4,4) − (−8,937)+ .−4,4 − (−8,937)/" ∗ (0,82 − (−4,4) ∗ 5 = 1392,44@AB

=�� = 48,53@AB

=�� = 1441,21@AB

=> + =�� − =�� = 1392,44 + 48,53 − 1441,21 = 0

Dodatkowe wydłużenie ścianki

∆D = ) ∗ .E + DF/ − E − DF

) = 1,3

E = −4,4—8,937=4,537 m

∆D = 1,3 ∗ (−4,4 − (−8,937) − .−4,4 − (−8,937)/ = 1,361

Wymagana głębokość posadowienia

H = −8,937 − 1,361 = −10,298 = −10,3BI. K.B.

6.1.2 Ścianka w schemacie zakotwionym Rzędna wody napierającej: 0,31 m n.p.m.


Rzędna wody w rzece: -0,64 m n.p.m.

6.1.2.1 Parcie

Tabela 4 Parcie gruntu - otwór 4, schemat zakotwiony


warstwy

Rodzaj


p

rzędna

ramienia

siły Ea1

t

rzędna

ramienia

siły M1

[m


[m

n.p.m.] [kN/m]

[m

n.p.m.] [kNm]

2,5

18,30

2,19 Ps 30,90 19,00 9,50 0,00 -21,9 0,32

5,88

12,88 1,41 14,64 1,04 279,32

0,31 59,91

19,26

4,71 Ps 30,90 19,00 9,50 0,00 0 0,32

19,26

90,69 -2,05 33,87 -2,83 831,88

-4,4 104,66

33,64

1,43 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 9,5 0,31

32,82

46,94 -5,12 3,40 -5,35 191,57

-5,83 119,81

37,58

0,20 Gp 13,00 20,00 10,00 0,01 9,5 0,63

55,13

11,03 -5,93 0,13 -5,96 33,53

-6,03 121,81

56,39

2,91 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 9,5 0,31

38,20

111,06 -7,48 14,05 -7,97 175,04

-8,937 152,63

47,87

SUMA 272,60 66,08 1511,3

16



Adam Kukułka


6.1.2.2 Odpór

Tabela 5 Odpór gruntu - otwór 4, schemat zakotwiony


warstwy

Rodzaj


p

rzędna

ramienia

siły

Ea1t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m


-3,3

0,00

0,73 Nm 5,00 16,00 6,00 0,01 1,24

1,06 0,84

-21,99 12,34

9,01 -3,67 1,69 -2,44 58,46

-4,03 4,38

-18,31 16,97

1,8 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 5,56

4,55 0,31

1,37 19,92

35,86 -4,93 78,10 -3,29 584,94

-5,83 23,46

7,36 106,69

0,2 Gp 13,00 20,00 10,00 0,01 1,82

1,53 0,63

-5,84 68,22

13,64 -5,93 0,31 -3,95 42,56

-6,03 25,46

-4,57 71,29

2,907 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 5,56

4,55 0,31

7,99 115,79

336,60 -7,48 203,69 -4,99 1293,4

-8,937 56,27

17,65 255,93

SUMA 667,15 395,11 283,79 1979,4

6.2 Otwór 4/2254/H




6.2.1.1 Parcie

Tabela 6 Parcie gruntu - otwór 4/2254/H, schemat wspornikowy


warstwy

Rodzaj


p

rzędna

ramienia

siły

Ea1t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m


[m n.p.m.] [kN/m]

[m n.p.m.] [kNm]

-1,8

0,00

1,63 Nn 29,90 18,50 9,00 0,00 26,2 0,33

0,00

0,00 -2,62 4,00 -2,89 38,67

-3,43 14,67

4,91

1,87 Nm 5,00 16,00 6,00 0,01 42,5 0,84

-9,67

-0,47 -4,37 -8,81 -4,05 0,00

-5,3 25,89

-0,25

7,25 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 61,2 0,31

8,12

58,87 -8,93 87,37 -10,13 424,55

-12,55 102,74

32,22

SUMA 58,87 91,37 463,22

6.2.1.2 Odpór

Tabela 7 Odpór gruntu - otwór 4/2254/H, schemat wspornikowy


warstwy

Rodzaj


p

rzędna

ramienia

siły Ea1

t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m


-4,4

0,00

0,9 Nm 5,00 16,00 6,00 0,01 1,24

1,06 0,84

-21,99 12,34

11,10 -4,85 2,57 -5,00 104,90

-5,3 5,40

-17,46 18,05

7,25 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 5,56

4,55 0,31

1,69 24,56

178,05 -8,93 1266,96 -10,13 3707,24

-12,55 82,25

25,80 374,06

0,00 0,00

SUMA 189,15 1269,52 3812,14

17



Adam Kukułka


=> -moment wywołany parciem wody

=�� -moment wywołany parciem

czynnym

=�� -moment stabilizujący

6.2.1.3 Minimalne zagłębienie ścianki

Rzędna punktu zerowania się momentów: -12,55 m n.p.m.


=> = .0,82—5,3/ ∗ 10 ∗ (0,82 − 5,3) ∗ 0,5 ∗ (�,L"M(MN,O)O + (−5,3) − (−12,55) + .−5,3 −(−12,55)/" ∗ (0,82 − (−5,3) ∗ 5 =3384,17 kNm

=�� = 463,22@AB

=�� = 3812,14@AB

=> + =�� − =�� = 3384,17 + 463,22 − 3812,14 = 0


∆D = ) ∗ .E + DF/ − E − DF

) = 1,3

∆D = 1,3 ∗ (−5,3 − (−12,55) − 5,3 − 12,55 = 2,175B


H = −12,55 − 2,175 = −14,725BI. K.B.

6.2.2 Ścianka w schemacie zakotwionym Rzędna wody napierającej: 0,1 m n.p.m.



6.2.2.1 Parcie

Tabela 8 Parcie gruntu - otwór 4/2254/H , schemat zakotwiony


warstwy

Rodzaj


p

rzędna

ramienia

siły

Ea1t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m


[m n.p.m.] [kN/m]

[m n.p.m.] [kNm]

2,5

18,30

#ARG!

2,40 Ps 30,90 19,00 9,50 0,00 -24 0,32

5,88

14,12 1,30 17,59 0,90 462,17

0,1 63,90

20,54

4,50 Ps 30,90 19,00 9,50 0,00 0 0,32

20,54

92,42 -2,15 30,92 -2,90 1376,66

-4,4 106,65

34,28

0,90 Nm 5,00 16,00 6,00 0,01 7,4 0,84

67,56

60,80 -4,85 2,04 -5,00 543,28

-5,3 112,05

72,09

8,20 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 7,4 0,31

35,14

288,17 -9,40 111,77 -10,77 1486,98

-13,5 198,97

62,40

0,00

SUMA 455,50 162,31 3869,11

18



Adam Kukułka


6.2.2.2 Odpór

Tabela 9 Odpór gruntu - otwór 4/2254/H , schemat zakotwiony


warstwy

Rodzaj


p

rzędna

ramienia

siły

Ea1t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m


-3,3

0,00

0,13 Nn 29,90 18,50 9,00 0,00

4,94

4,06 0,33

0,00 0,00

0,00 -3,37 0,31 -3,39 3,12

-3,43 1,17

0,39 4,75

1,87 Nm 5,00 16,00 6,00 0,01

1,24

1,06 0,84

-21,01 25,91

48,46 -4,37 11,09 -4,68 540,50

-5,3 12,39

-11,59 37,77

8,2 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00

5,56

4,55 0,31

3,89 56,35

462,06 -9,40 1620,74 -10,77 6324,45

-13,5 99,31

31,15 451,65

SUMA 510,51 1632,14 6868,07

6.3 Otwór 116 - 2




6.3.1.1 Parcie

Tabela 10 Parcie gruntu - otwór 116 - 2, schemat wspornikowy


warstwy

Rodzaj


p

rzędna

ramienia

siły

Ea1t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m


[m n.p.m.] [kN/m]

[m n.p.m.] [kNm]

-1,8

0,00

0,83 T 4,00 10,50 0,50 0,01 26,2 0,87

-18,65

-15,18 -2,22 -0,15 -2,08 0,00

-2,63 0,42

-18,29

2,01 Nm 5,00 16,00 6,00 0,01 34,5 0,84

-21,64

-23,15 -3,64 -10,18 -3,30 0,00

-4,64 12,48

-11,52

2,22 Po 40,00 21,50 11,50 0,00 54,6 0,22

2,71

6,02 -5,75 6,16 -6,12 47,93

-6,86 38,01

8,26

2,14 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 54,6 0,31

11,92

25,51 -7,93 7,61 -8,29 61,57

-9 60,69

19,03

0,87 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 54,6 0,31

19,03

16,58 -9,44 1,26 -9,58 7,59

-9,871 69,92

21,93

SUMA 48,11 15,04 117,09

19



Adam Kukułka


6.3.1.2 Odpór

Tabela 11 Odpór gruntu - otwór 116 - 2, schemat wspornikowy


warstwy

Rodzaj


p

rzędna

ramienia

siły

Ea1t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m


-4,4

0,00

0,24 Nm 5,00 16,00 6,00 0,01 1,24

1,06 0,84

-21,99 12,34

2,96 -4,52 0,18 -4,56 16,82

-4,64 1,44

-20,78 13,86

2,22 Po 40,00 21,50 11,50 0,00 11,77

9,40 0,22

0,31 13,54

30,06 -5,75 266,45 -6,12 1123,3

-6,86 26,97

5,86 253,58

2,14 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 5,56

4,55 0,31

8,46 122,66

262,48 -7,93 110,39 -8,29 684,37

-9 49,65

15,57 225,82

0,871 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 5,56

4,55 0,31

15,57 225,82

196,69 -9,44 18,29 -9,58 90,97

-9,871 58,89

18,47 267,81

0,00 0,00

SUMA 1135,43 492,19 395,30 19153,5

6.3.1.3 Minimalne zagłębienie ścianki

Rzędna punktu zerowania się momentów: -9,871 m n.p.m.


=> = .0,82—4,64/ ∗ 10 ∗ (0,82 − 4,64) ∗ 0,5 ∗ (�,L"M(MP,QP)O + (−4,64)—9,871 + .−4,64 −(−9,871)/" ∗ (0,82—4,64 ∗ 5 = 1798,03 kNm

=�� = 117,09@AB

=�� = 1915,11@AB

=> + =�� − =�� = 1798,03 + 117,09 − 1915,11 = 0


∆D = ) ∗ .E + DF/ − E − DF

) = 1,3

∆D = 1,3 ∗ (−4,64 − (−9,871) − 4,64 − 9,871 = 1,569B


H = −9,871 − 1,569 = −11,44BI. K.B.

20



Adam Kukułka


6.3.2 Ścianka w schemacie zakotwionym Rzędna wody napierającej: -0,64 m n.p.m.

Rzędna zwierciadła swobodnego po stronie wyspy: -0,81 m n.p.m.


6.3.2.1 Parcie

Tabela 12 Parcie gruntu - otwór 116 - 2 , schemat zakotwiony


warstwy

Rodzaj


p

rzędna

ramienia

siły

Ea1t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m


[m

n.p.m.] [kN/m]

[m

n.p.m.] [kNm]

2,5

18,30

0,00

3,31 Ps 30,90 19,00 9,50 0,00 -33,1 0,32

5,88

19,47 0,85 16,73 0,29 326,70

-0,81 49,75

15,99

2,49 Ps 30,90 19,00 9,50 0,00 -1,7 0,32

15,99

39,81 -2,06 9,47 -2,47 310,50

-3,3 73,40

23,59

1,10 Ps 30,90 19,00 9,50 0,00 -1,7 0,32

23,59

25,95 -3,85 1,85 -4,03 127,14

-4,4 83,85

26,95

0,24 Nm 5,00 16,00 6,00 0,01 -1,7 0,84

48,41

11,62 -4,52 0,15 -4,56 46,06

-4,64 85,29

49,62

2,22 Po 40,00 21,50 11,50 0,00 -1,7 0,22

18,55

41,17 -5,75 6,16 -6,12 124,86

-6,86 110,82

24,10

1,58 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 -1,7 0,31

34,76

54,78 -7,65 4,13 -7,91 45,33

-8,436 127,53

40,00

0,00

SUMA 354,90 99,07 1437,37

6.3.2.2 Odpór

Tabela 13 Odpór gruntu - otwór 116 - 2 , schemat zakotwiony


warstwy

Rodzaj


p

rzędna

ramienia

siły

Ea1t

rzędna

ramienia

siły

M1

[m

n.p.m.] [m] [-] [stopnie] [kN/m3] [kN/m3] [MPa] [-] [-] [-] [kPa] [kPa] [kPa] [kN/m]

[m

n.p.m.] [kN/m]

[m

n.p.m.] [kNm]

-3,3

0,00

1,34 Nm 5,00 16,00 6,00 0,01 1,24

1,06 0,84

-21,99 12,34

16,53 -3,97 5,69 -4,19 98,00

-4,64 8,04

-15,24 20,84

2,22 Po 40,00 21,50 11,50 0,00 11,77

9,40 0,22

1,75 75,59

167,82 -5,75 266,45 -6,12 1067,86

-6,86 33,57

7,30 315,64

1,576 Pd 31,50 20,00 10,60 0,00 5,56

4,55 0,31

10,53 152,67

240,61 -7,65 59,87 -7,91 221,05

-8,436 50,28

15,77 228,65

SUMA 424,97 332,01 1386,91

21



Adam Kukułka


a) b) c) d)

7 Metoda współpracy ze sprężysto-plastycznym ośrodkiem

gruntowym @R6 = ST ∗ ( ∗ � ∗ E6 ∗ 1B

ST = 1,1

UR6 = 1@R6 ( = 0,5

Ze względu na mobilizację odporu w gruncie, podpory uzyskują pełną sztywność na głębokości VW =5 m

p.p.t. w przypadku gruntów niespoistych. Dla gruntów spoistych przyjęto iż podpory uzyskują maksymalną

sztywność na głębokości VW =2 m p.p.t. Na odcinku 0 m n.p.t. – VW panuje zależność liniowa.

W obliczeniach modelowych przyjęto profil AZ 48.

7.1 Otwór 4

7.1.1 Schemat wspornikowy

@R6 -sztywność podpory sprężystej

ST -współczynnik technologiczny

UR6 -podatność podpory sprężystej

Rysunek 1 Otwór 4: a)Parcie gruntu b)Parcie wody c)Reakcje w gruncie d) Odkształcenia oraz momenty zginające

22



Adam Kukułka


Rodzaj

gruntu

miąższość

warstwy rzędna

wsp.

Zagłębienia kxi Dxi ep Rgr

Reakcje w podporach w kolejnych krokach iteracyjnych

krok

1

krok

2

krok

3

krok

4

krok

5

krok

6 krok 7 krok 8 krok 9 krok 10

[-] [m] [m

n.p.m.] [-] [kN/m] [m/kN] [kPa] [kN]

2,5

-4,4 0,00

1,68 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,0

0,82

0,00

2,62 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,0

-1,8

0,00

2,23 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,0

-4,03

0,00

0,37 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,0

-4,4

0,00

Pd 0,5 0,05 874,93 0,001143

0,00

6,03 24,3 6,0 - - - - - - - 6,0

-4,9

24,10

Pd 0,5 0,15 2624,78 0,000381

24,10

18,08 59,7 18,1 - - - - - - - 18,1

-5,4

48,21

Pd 0,43 0,243 3656,84 0,000273

48,21

25,19 67,7 25,2 - - - - - - - 25,2

-5,83

68,94

Gp 0,2 0,51 908,76 0,001100

39,37

8,18 14,4 8,2 - - - - - - - 8,2

-6,03

42,44

Pd 0,47 0,373 6135,33 0,000163

78,03

42,00 81,9 42,0 - - - - - - - 42,0

-6,5

100,69

Pd 0,5 0,47 8224,31 0,000122

100,69

56,37 83,4 56,4 - - - - - - - 56,4

-7

124,79

Pd 0,5 0,57 9974,16 0,000100

124,79

68,42 74,3 68,4 - - - - - - - 68,4

-7,5

148,90

Pd 0,5 0,67 11724,01 0,000085

148,90

80,47 62,4 157,0 80,5 - - - - - - 80,5

-8

173,00

Pd 0,5 0,77 13473,86 0,000074

173,00

92,53 50,0 122,6 92,5 - - - - - - 92,5

-8,5

197,11

Pd 0,5 0,87 15223,72 0,000066

197,11

104,58 39,0 87,8 141,8 104,6 - - - - - 104,6

-9

221,21

Pd 0,5 0,97 16973,57 0,000059

221,21

116,63 31,0 56,9 100,3 118,9 116,6 - - - - 116,6

-9,5

245,31

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

245,31

128,68 24,5 29,0 59,2 73,3 74,5 88,9 116,0 166,6 128,7 128,7

-10

269,42

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

269,42

140,73 21,0 10,0 27,9 37,5 38,4 46,1 57,5 70,8 108,8 117,3

-10,5

293,52

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

293,52

152,79 20,0 -0,7 7,3 13,1 13,7 14,5 9,9 -14,8 4,0 -0,2

-11

317,62

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

317,62

164,84 22,0 -6,0 -5,3 -2,7 2,3 -9,0 -30,3 -94,1 -94,2 -111,3

-11,5

341,73

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

341,73

176,89 25,0 -7,0 -12,4 -12,5 -12,4 -27,0 -66,2

-

170,9

-

189,7 176,9

-12

365,83

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

365,83

188,94 28,0 -6,0 -16,1 -18,5 -18,6 -42,2

-

100,4 - - -

-12,5

389,94

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

389,94

200,99 32,0 -4,0 -18,1 -22,6 -22,9 -56,2 - - - -

-13

414,04

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

414,04

213,05 36,0 -1,4 -19,4 -25,9 -26,4 - - - - -

-13,5

438,14

Wyznaczony poziom posadowienia: -12,0 m p.p.t.

Wyznaczona długość ścianki: 14,5 m

=PXY�R = 750,174@AB

=PXY6T = 0@AB

Tabela 14 Otwór 4: Wyznaczenie nośności oraz podatności podpór gruntowych w schemacie wspornikowym

23



Adam Kukułka


a) b) c) d)

7.1.2 Schemat zakotwiony

=PZY�R = 57,236@AB

=PZY6T = −161,262@AB

�PZY�R = 0,00599B

Rysunek 2 Otwór 4: a)Parcie gruntu b)Parcie wody c)Reakcje w gruncie d) Odkształcenia oraz momenty zginające

24



Adam Kukułka


Rodzaj

gruntu miąższość

warstwy rzędna

wsp.

Zagłębienia kxi Dxi ep Rgr Reakcje

krok 1 [-] [m]

[m

n.p.m.] [-] [kN/m] [m/kN] [kPa] [kN]

2,5

-3,3 0,00

2,19 0 0,00 0,000000

15,56

34,07

0,31

15,56

0,95 0 0,00 0,000000

15,56

14,78

-0,64

15,56

2,66 0 0,00 0,000000

15,56

41,38

-3,3

15,56

Nm 0,73 0,122 536,46 0,001864

31,68

24,82 3,145

-4,03

36,31

Pd 0,37 0,183 2369,65 0,000422

103,15

41,46 13,064

-4,4

120,98

Pd 0,43 0,263 3957,82 0,000253

120,98

56,48 20,416

-4,83

141,71

Pd 0,5 0,356 6229,47 0,000161

141,71

76,88 29,16

-5,33

165,82

Pd 0,5 0,456 7979,33 0,000125

165,82

88,93 33,173

-5,83

189,92

Gp 0,2 0,877 1562,12 0,000640

80,20

16,35 5,869

-6,03

83,27

Pd 0,47 0,593 9754,03 0,000103

199,02

98,86 32,894

-6,5

221,67

Pd 0,5 0,69 12073,98 0,000083

221,67

116,86 34,743

-7

245,78

Pd 0,5 0,79 13823,83 0,000072

245,78

128,91 33,587

-7,5

269,88

Pd 0,5 0,89 15573,69 0,000064

269,88

140,97 31,49

-8

293,98

Pd 0,5 0,99 17323,54 0,000058

293,98

153,02 29,286

-8,5

318,09

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

318,09

165,07 25,372

-9

342,19

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

342,19

177,12 22,036

-9,5

366,30

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

366,30

189,17 19,578

-10

390,40

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

390,40

201,23 17,77

-10,5

414,50

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

414,50

213,28 16,388

-11

438,61

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

438,61

225,33 15,245

-11,5

462,71

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

462,71

237,38 14,201

-12

486,81

Reakcja w ściągu 107,55

Tabela 15 Otwór 4: Sprawdzenie nośności podpór gruntowych w schemacie podpartym

25



Adam Kukułka


a) b) c) d)

7.2 Otwór 4/2254/H



Wyznaczona długość ścianki: 15,8 m

=P/""NP/\XY�R = 925,236@AB

=P/""NP/\XY6T = 0@AB

Rysunek 3 Otwór 4/2254/H: a)Parcie gruntu b)Parcie wody c)Reakcje w gruncie d) Odkształcenia oraz momenty zginające

26



Adam Kukułka


Rodzaj


warstwy rzędna

wsp.



krok 1 krok 2 krok 3 krok 4 krok 5 krok 6 krok 7 krok 8 krok 9 krok 10 krok 11 [-] [m]

[m

n.p.m.] [-] [kN/m] [m/kN] [kPa] [kN]

2,5

-4,4 0,00

1,68 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

0,82

0,00

2,62 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

-1,8

0,00

1,63 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

-3,43

0,00

0,97 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

-4,4

0,00

Nm 0,5 0,08 251,67 0,003973

12,34

6,96 7,876 6,96 - - - - - - - - 6,96

-4,9

15,51

Nm 0,4 0,23 563,74 0,001774

15,51

6,71 14,78 6,71 - - - - - - - - 6,71

-5,3

18,05

Pd 0,5 0,23 4024,66 0,000248

24,56

18,31 86,794 18,31 - - - - - - - - 18,31

-5,8

48,66

Pd 0,5 0,33 5774,51 0,000173

48,66

30,36 97,361 30,36 - - - - - - - - 30,36

-6,3

72,77

Pd 0,5 0,43 7524,37 0,000133

72,77

42,41 96,218 42,41 - - - - - - - - 42,41

-6,8

96,87

Pd 0,5 0,53 9274,22 0,000108

96,87

54,46 87,227 54,46 - - - - - - - - 54,46

-7,3

120,97

Pd 0,5 0,63 11024,07 0,000091

120,97

66,51 73,725 66,51 - - - - - - - - 66,51

-7,8

145,08

Pd 0,5 0,73 12773,92 0,000078

145,08

78,56 59,261 199,90 78,56 - - - - - - - 78,56

-8,3

169,18

Pd 0,5 0,83 14523,78 0,000069

169,18

90,62 44,923 154,00 90,62 - - - - - - - 90,62

-8,8

193,29

Pd 0,5 0,93 16273,63 0,000061

193,29

102,67 33,537 110,00 102,67 - - - - - - - 102,67

-9,3

217,39

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

217,39

114,72 24,306 68,00 182,00 114,72 - - - - - - 114,72

-9,8

241,49

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

241,49

126,77 18,008 34,00 113,00 143,00 126,77 - - - - - 126,77

-10,3

265,60

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

265,60

138,82 15,582 13,00 62,00 85,00 92,20 92,50 99,38 109,66 129,31 165,46 138,82

-10,8

289,70

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

289,70

150,88 15,81 1,30 27,00 43,00 49,00 49,00 53,99 60,34 70,80 86,02 107,59

-11,3

313,80

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

313,80

162,93 17,704 -3,00 7,00 17,00 20,00 20,60 23,38 25,68 26,69 20,54 33,69

-11,8

337,91

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

337,91

174,98 20,508 -2,50 -3,70 1,40 3,80 3,86 4,35 2,27 -6,74 35,28 -30,20

-12,3

362,01

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

362,01

187,03 23,68 1,20 -7,10 -5,30 -4,00 -4,00 -6,21 -13,19 -33,14 85,55 -88,29

-12,8

386,12

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

386,12

199,08 26,861 6,60 -5,50 -6,00 -5,50 -5,60 -11,01 -23,61 -55,67 133,59 -144,01

-13,3

410,22

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

410,22

211,14 29,841 12,80 -0,80 -2,50 -2,60 -2,90 -12,32 -31,35 -76,68 - -

-13,8

434,32

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

434,32

223,19 32,53 19,00 5,80 3,20 2,80 2,29 -11,82 -38,07 - - -

-14,3

458,43

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

458,43

235,24 34,916 25,00 13,20 10,40 9,70 8,92 -10,66 - - - -

-14,8

482,53

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

482,53

247,29 37,046 31,00 21,00 18,00 17,30 16,21 - - - - -

-15,3

506,63

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

506,63

259,34 38,993 36,00 28,70 26,00 25,10 23,72 - - - - -

-15,8

530,74

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

530,74

271,40 40,839 42,00 36,40 33,90 32,99 - - - - - -

-16,3

554,84

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

554,84

283,45 42,655 47,00 44,00 41,80 40,90 - - - - - -

-16,8

578,95

Tabela 16 Otwór 4/2254/H: Wyznaczenie nośności oraz podatności podpór gruntowych w schemacie wspornikowym

27



Adam Kukułka


a) b) c) d)


=P/""NP/\ZY�R = 101,731@AB

=P/""NP/\ZY6T = −216,561@AB

�P/""NP/\ZY�R = 0,0094B

Rysunek 4 Otwór 4/2254/H: a)Parcie gruntu b)Parcie wody c)Reakcje w gruncie d) Odkształcenia oraz momenty zginające

28



Adam Kukułka


Rodzaj

gruntu

miąższość

warstwy rzędna ep

Wypadkowa

parcia

wsp.

Zagłębienia kxi Dxi Rgr

Reakcje

krok 1 krok 2 krok 3 [-] [m]

[m

n.p.m.] [kPa] [kPa] [-] [kN/m] [m/kN] [kN]

2,5

0,00 -3,3

2,4

0,00 4,47

0 0,00 0,000000 0,00 0,00

0,1

0,00 17,23

0,74

0,00 17,23

0 0,00 0,000000 0,00 0,00

-0,64

0,00 28,79

2,66

0,00 28,79

0 0,00 0,000000 0,00 0,00

-3,3

0,00 36,26

Nn 0,13

0,00 36,26

0,013 28,81 0,034706 0,17 0,234 0,17 0,17

-3,43

2,66 33,96

Nm 0,5

10,75 25,88

0,12667 309,86 0,003227 5,99 2,486 2,86 2,89

-3,93

13,21 24,82

Nm 0,5

13,21 24,82

0,29333 717,56 0,001394 7,22 5,519 6,41 6,46

-4,43

15,67 23,76

Nm 0,5

15,67 71,69

0,46 1125,27 0,000889 8,45 8,053 9,44 8,45

-4,93

18,13 72,16

Nm 0,37

18,13 72,16

0,605 1095,18 0,000913 7,05 7,187 7,05 7,05

-5,3

19,96 72,51

Pd 0,5

36,64 8,55

0,45 7086,90 0,000141 22,67 41,59 22,67 22,67

-5,8

54,06 -7,26

Pd 0,5

54,06 -7,26

0,55 8661,77 0,000115 31,38 43,826 31,38 31,38

-6,3

71,47 -23,07

Pd 0,5

71,47 -23,07

0,65 10236,64 0,000098 40,09 43,179 40,09 40,09

-6,8

88,89 -38,88

Pd 0,5

88,89 -38,88

0,75 11811,50 0,000085 48,80 41 49,69 48,80

-7,3

106,30 -54,70

Pd 0,5

106,30 -54,70

0,85 13386,37 0,000075 57,50 37,89 45,65 46,18

-7,8

123,72 -70,51

Pd 0,5

123,72 -70,51

0,95 14961,24 0,000067 66,21 34,084 40,53 40,99

-8,3

141,13 -86,32

Pd 0,5

141,13 -86,32

1 15748,67 0,000063 74,92 29,342 31,15 34,50

-8,8

158,55 -102,13

Pd 0,5

158,55 -102,13

1 15748,67 0,000063 83,63 24,111 27,22 27,46

-9,3

175,96 -117,94

Pd 0,5

175,96 -117,94

1 15748,67 0,000063 92,33 20,355 22,12 22,27

-9,8

193,38 -133,75

Pd 0,5

193,38 -133,75

1 15748,67 0,000063 101,04 17,818 18,57 18,64

-10,3

210,79 -149,57

Pd 0,5

210,79 -149,57

1 15748,67 0,000063 109,75 16,234 16,24 16,26

-10,8

228,21 -165,38

Pd 0,5

228,21 -165,38

1 15748,67 0,000063 118,46 15,348 14,81 14,79

-11,3

245,62 -181,19

Pd 0,5

245,62 -181,19

1 15748,67 0,000063 127,16 14,937 14,02 13,96

-11,8

263,04 -197,00

Pd 0,5

263,04 -197,00

1 15748,67 0,000063 135,87 14,817 13,61 13,53

-12,3

280,45 -212,81

Pd 0,5

280,45 -212,81

1 15748,67 0,000063 144,58 14,85 13,41 13,31

-12,8

297,87 -228,62

Pd 0,5

297,87 -228,62

1 15748,67 0,000063 153,29 14,945 13,29 13,17

-13,3

315,28 -244,43

73,40 164,67

Reakcja w ściągu 116,8 121,26 121,59

Tabela 17 Otwór 4/2254/H: Sprawdzenie nośności podpór gruntowych w schemacie podpartym

29



Adam Kukułka


a) b) c) d)

7.3 Otwór 116 – 2



Wyznaczona długość ścianki: 13 m

=PXY�R = 506,663@AB

=PXY6T = 0@AB

Rysunek 5 Otwór 116 - 2: a)Parcie gruntu b)Parcie wody c)Reakcje w gruncie d)Odkształcenia oraz momenty zginające

30



Adam Kukułka


Rodzaj


warstwy rzędna

wsp.



krok

1

krok

2

krok

3

krok

4

krok

5

krok

6

krok

7

krok

8

krok

9

krok

10

krok

11

krok

12 [-] [m] [m

n.p.m.] [-] [kN/m] [m/kN] [kPa] [kN]

2,5

-4,4 0,00

1,68 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

0,82

0,00

2,62 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

-1,8

0,00

0,83 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

-2,63

0,00

1,77 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

-4,4

0,00

Nm 0,24 0,04 57,98 0,017246

12,34

3,14 0,884 1,48 1,82 1,88 1,91 1,96 2,05 2,07 2,30 2,37 3,23 3,14

-4,64

13,86

Po 0,5 0,098 4743,50 0,000211

13,54

20,29 60,313 20,29 - - - - - - - - - 20,29

-5,14

67,60

Po 0,6 0,208 12081,40 0,000083

67,60

60,02 113,12 60,02 - - - - - - - - - 60,02

-5,74

132,48

Po 0,6 0,328 19051,43 0,000052

132,48

98,95 123,47 98,95 - - - - - - - - - 98,95

-6,34

197,36

Po 0,52 0,44 22149,22 0,000045

197,36

117,24 95,91 186,04 117,24 - - - - - - - - 117,24

-6,86

253,58

Pd 0,64 0,556 12453,35 0,000080

122,66

88,37 34,583 68,35 98,68 88,37 67,06 70,79 76,67 77,84 90,28 88,37 - 88,37

-7,5

153,51

Pd 0,5 0,67 11724,01 0,000085

153,51

82,78 20,747 40,03 60,50 64,53 51,16 54,21 58,64 59,48 83,00 82,78 - 82,78

-8

177,61

Pd 0,5 0,77 13473,86 0,000074

177,61

94,83 16,45 28,95 45,44 48,88 36,27 38,27 40,55 40,93 43,27 72,35 101,09 94,83

-8,5

201,72

Pd 0,5 0,87 15223,72 0,000066

201,72

106,88 13,769 19,77 31,77 34,46 24,38 24,89 24,25 23,99 18,48 46,81 56,90 62,88

-9

225,82

Pd 0,5 0,97 16973,57 0,000059

225,82

118,94 13,144 13,62 21,31 23,26 14,49 13,00 8,69 7,65 -7,14 20,71 6,83 10,19

-9,5

249,92

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

249,92

130,99 13,418 9,77 13,30 14,45 8,20 4,36 -4,08 5,98 -30,71 -6,51 -47,78 -47,66

-10

274,03

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

274,03

143,04 14,642 8,65 9,04 9,52 4,94 -1,67 -14,79 -17,65 -53,19 -31,70 -100,95 -104,16

-10,5

298,13

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

298,13

155,09 16,716 9,70 7,97 7,98 3,55 -6,30 -24,64 -28,55 - - - -

-11

322,24

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

322,24

167,14 19,245 12,12 9,06 8,73 3,14 -10,38 - - - - - -

-11,5

346,34

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

346,34

179,20 21,977 15,32 11,46 10,89 3,08 - - - - - - -

-12

370,44

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

370,44

191,25 24,774 18,91 14,59 13,85 - - - - - - - -

-12,5

394,55

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

394,55

203,30 27,579 22,68 18,06 17,19 - - - - - - - -

-13

418,65

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

418,65

215,35 30,386 26,50 21,65 20,66 - - - - - - - -

-13,5

442,75

Tabela 18 Otwór 116 - 2: Wyznaczenie nośności oraz podatności podpór gruntowych w schemacie wspornikowym

31



Adam Kukułka


a) b) c) d)


=;;QM"ZY�R = 37,931@AB

=;;QM"ZY6T = −72,962@AB

�;;QM"ZY�R = 0,00213B

Rysunek 6 Otwór 116-2: a)Parcie gruntu b)Parcie wody c)Reakcje w gruncie d) Odkształcenia oraz momenty zginające

32



Adam Kukułka


Rodzaj

gruntu

miąższość

warstwy rzędna

wsp.


Reakcje

krok 1 [-] [m]

[m

n.p.m.] [-] [kN/m] [m/kN] [kPa] [kN]

2,5

-3,3 0,00

3,14 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

-0,64

0,00

0,17 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

-0,81

0,00

2,49 0 0,00 0,000000

0,00

0,00 0,00

-3,3

0,00

Nm 0,55 0,09167 304,52 0,003284

12,34

7,75 0,625

-3,85

15,83

Nm 0,55 0,275 913,57 0,001095

15,83

9,66 1,685

-4,4

19,31

Nm 0,24 0,40667 589,51 0,001696

19,31

4,82 0,978

-4,64

20,84

Po 0,55 0,323 17197,59 0,000058

75,59

57,93 25,111

-5,19

135,06

Po 0,55 0,433 23054,36 0,000043

135,06

90,64 2,511

-5,74

194,53

Po 0,56 0,544 29491,00 0,000034

194,53

125,89 28,768

-6,3

255,09

Po 0,56 0,656 35562,67 0,000028

255,09

159,80 28,279

-6,86

315,64

Pd 0,64 0,776 17380,93 0,000058

152,67

107,58 10,986

-7,5

183,53

Pd 0,5 0,89 15573,69 0,000064

183,53

97,79 8,818

-8

207,63

Pd 0,5 0,99 17323,54 0,000058

207,63

109,84 9,098

-8,5

231,73

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

231,73

121,89 8,912

-9

255,84

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

255,84

133,94 8,75

-9,5

279,94

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

279,94

146,00 8,684

-10

304,04

Pd 0,5 1 17498,53 0,000057

304,04

158,05 8,657

-10,5

328,15

Reakcja w

ściągu 59,14

Tabela 19 Otwór 116-2: Sprawdzenie nośności podpór gruntowych w schemacie podpartym

33



Adam Kukułka


8 Zestawienie wyników. Tabela 20 Analiza sił wewnętrznych. Dobór profilu grodzic

Numer otworu

Otwór 4 4/2254/H Otwór 116-2

głębokość

posadowienia

met. Klasyczna

[m n.p.m.]

-10,3 -14,8 -11,5

met. Współpracy -12 -13,3 -10,5

długość ścianki

met. Klasyczna

[m]

12,8 17,3 14

met. Współpracy 14,5 15,8 13

Moment Mmax [kNm] 750,17 925,24 506,66

granica plastyczności fy [MPa] 240 240 240

Nazwa profilu Wx Naprężenia/wytężenie

[cm3] [MPa] [%] [MPa] [%] [MPa] [%]

AZ 18 1800 416,8 174 514,0 214 281,5 117

AZ 19 1940 386,7 161 476,9 199 261,2 109

AZ 25 2455 305,6 127 376,9 157 206,4 86

AZ 26 2600 288,5 120 355,9 148 194,9 81

AZ 28 2755 272,3 113 335,8 140 183,9 77

AZ 34 3430 218,7 91 269,7 112 147,7 62

AZ 36 3600 208,4 87 257,0 107 140,7 59

AZ 38 3780 198,5 83 244,8 102 134,0 56

AZ 46 4595 163,3 68 201,4 84 110,3 46

AZ 48 4800 156,3 65 192,8 80 105,6 44

AZ 50 5015 149,6 62 184,5 77 101,0 42

HZ 575 A-12 / AZ 25 3653 205,4 86 253,3 106 138,7 58

HZ 575 B-12 / AZ 25 3934 190,7 79 235,2 98 128,8 54

HZ 575 C-12 / AZ 25 4261 176,1 73 217,1 90 118,9 50

HZ 575 D-12 / AZ 25 4533 165,5 69 204,1 85 111,8 47

HZ 775 A-12 / AZ 25 5053 148,5 62 183,1 76 100,3 42

HZ 775 B-12 / AZ 25 5429 138,2 58 170,4 71 93,3 39

HZ 575 A-24 / AZ 25 4875 153,9 64 189,8 79 103,9 43

HZ 575 B-24 / AZ 25 5285 141,9 59 175,1 73 95,9 40

HZ 575 C-24 / AZ 25 5745 130,6 54 161,1 67 88,2 37

HZ 575 D-24 / AZ 25 6253 120,0 50 148,0 62 81,0 34

HZ 775 A-24 / AZ 25 7344 102,1 43 126,0 52 69,0 29

HZ 775 B-24 / AZ 25 7915 94,8 39 116,9 49 64,0 27

Wskaźnik plastyczności profili kombinowanych HZ…/AZ 25 został wyznaczony w oparciu o formułę

]^_^ = `abcdebfg:`hhijklk ]^_^ − momentbezwładnościprowilukombinowanego

]{6T��6|} − momentbezwładnościprowiluwzmacniającego

]^^� − momentbezwładnościgrodzicy

34



Adam Kukułka


�^_^ − szerokośćprowilukombinowanego

Formuła pochodzi z wytycznych “Steel Foundation Solutions for Projects: Steel Sheet Piling – General

Catalogue 2011” firmy ArcelorMittal

Po analizie różnych wariantów zastosowanych pali, ze względów ekonomicznych ostatecznie przyjęto:

• Dla odcinka I profil AZ 25 ze stali S 270 GP. Wytężenie profilu 76% w fazie montażowej

• Dla odcinka II profil HZ 575 A-12/AZ 25 ze stali S 270 GP. Wytężenie profilu 76% w fazie montażowej

• Dla odcinka III profil HZ 575 A-24/AZ25 ze stali S 270 GP. Wytężenie profilu 70% w fazie montażowej,

Decyzja o zastosowaniu stali wyższej klasy niż wymagana podyktowana jest charakterem konstrukcji, której

zniszczenie lub uszkodzenie mogłoby doprowadzić do poważnych konsekwencji.

9 Obliczenia wytrzymałościowe

9.1 Wymiarowanie ściągu

Na projektowanym odcinku nabrzeża nie przewiduje się możliwości trwałego cumowania jednostek

pływających. Nie mniej ze względu n a sytuacje awaryjne i związane z nimi ryzyko konieczności zacumowania

jednostki ratunkowej zaprojektowano pachoły cumownicze typu ZL15 o sile naciągu cumy 150 kN w

rozstawie co 9,1 m.

9.1.1 Otwór 4

a) b) c)

Rysunek 7 Otwór 4: cumowanie a)model obliczeniowy b)reakcje w podporach gruntowych c)wykres momentów zginających

35



Adam Kukułka


9.1.2 Otwór 4/2254/H

9.1.3 Otwór 116-2

a) b) c)

a) b) c)

Rysunek 8 Otwór 4/2254/H: cumowanie a)model obliczeniowy b)reakcje w podporach gruntowych c)wykres momentów zginających

Rysunek 9 Otwór 116-2: cumowanie a)model obliczeniowy b)reakcje w podporach gruntowych c)wykres momentów zginających

36



Adam Kukułka


9.1.4 Zestawienie wyników, wyznaczenie przekroju ściągu �^,Y�R.;W� = �̂ ∗ �^,Y�R

�^,Y�R.;� = 1,4 ∗ �^,Y�R.;W�

�Y6T = �^,Y�R.;��

∅T9,Y6T = 2 ∗ +�Y6T�

Tabela 21 Dobór średnicy ściągu

Otwór [-] 4 4/2254/H 116-2

Ms,max [kNm] 235,079 235,059 235,059

Ms,max/Mw,max [-] 0,77 <1 0,62 <1 1,14 <1

Rs,max [kN/m] 299,124 304,816 252,384

rs [m] 1,79 2,27 2,52

Rch

s,max,1 [kN] 535,43196 691,93232 636,00768

Rrs,max,1 [kN] 749,604744 968,705248 890,410752

fd [MPa] 355 355 355

Amin [cm2] 21,12 27,29 25,08

ønt,min [cm] 5,19 5,89 5,65

ønt [mm] 52,0 59,0 57,0

ønt,prov [mm] 64,0

Wytężenie [%] 81,017 92,099 88,30

Przyjęto ściąg o średnicy 70 mm wykonany ze stali S355 o rozstawie podanym w tabeli.

9.2 Wymiarowanei kleszczy ={|,Y�R = 0,1 ∗ �̂" ∗ �^,Y�R

={|,Y�R� = 1,4 ∗ ={|,Y�R

�"{|,Y6T = ={|,Y�R��

�;{|,Y6T = �"{|,Y6T2

37



Adam Kukułka


Tabela 22 Dobór profilu kleszczy

Otwór [-] 4 4/2254/H 116-2

Mkl,max [kNm] 95,8423208 157,068637 160,273935

Mrkl,max [kNm] 134,179249 219,896091 224,38351

fd [MPa] 275 275 275

W2kl,min [cm3] 487,92 799,62 815,94

W1kl,min [cm3] 243,96 399,81 407,97

Przyjęto C280

W1kl,prov [cm3] 448 448 448

Wytężenie [%] 54,46 89,24 91,06

Przyjęto kleszcze wykonane z dwóch profili C280 ze stali S 275

9.3 Wymiarowanie śrub Tabela 23 Dobór przekroju śrub

�^,Y�R� = �^,Y�R ∗ 1,4 ∗ 1,2

�^,Y6T = �^,Y�R�min(0,65 ∗ �Y; 0,85 ∗ �})

∅^,T9,Y6T = 2 ∗ +�^,Y6T�

Otwór [-] 4 4/2254/H 116-2

Rrs,max [kN/m] 502,52832 512,09088 424,00512

Przyjęto klasę śrub 4,8

Rm [MPa] 400

Re [MPa] 320

0,65*Rm [MPa] 260,00

0,85*Re [MPa] 272,00

As,min [cm2] 19,33 19,70 16,31

øs,nt,min [%] 49,61 50,08 45,57

øs,nt [%] 60 60 60

Przyjęto średnicę M56

Wytężenie [%] 88,6 89,4 81,4

Połączenia śrubowe należy wykonać za pomocą śrub M56 klasy 4,8

38



Adam Kukułka


Spis tabel i ilustracji, zawartość płyty CD

SPIS TABEL TABELA 1 PARAMETRY GRUNTOWE, WARTOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE................................................................................................. 12

TABELA 2 PARCIE CZYNNE GRUNTU, PARCIE WODY - OTWÓR 4, SCHEMAT WSPORNIKOWY ...................................................................... 14

TABELA 3 ODPÓR GRUNTU - OTWÓR 4, SCHEMAT WSPORNIKOWY ..................................................................................................... 14

TABELA 4 PARCIE GRUNTU - OTWÓR 4, SCHEMAT ZAKOTWIONY ........................................................................................................ 15

TABELA 5 ODPÓR GRUNTU - OTWÓR 4, SCHEMAT ZAKOTWIONY ....................................................................................................... 16

TABELA 6 PARCIE GRUNTU - OTWÓR 4/2254/H, SCHEMAT WSPORNIKOWY ....................................................................................... 16

TABELA 7 ODPÓR GRUNTU - OTWÓR 4/2254/H, SCHEMAT WSPORNIKOWY ....................................................................................... 16

TABELA 8 PARCIE GRUNTU - OTWÓR 4/2254/H , SCHEMAT ZAKOTWIONY .......................................................................................... 17

TABELA 9 ODPÓR GRUNTU - OTWÓR 4/2254/H , SCHEMAT ZAKOTWIONY ......................................................................................... 18

TABELA 10 PARCIE GRUNTU - OTWÓR 116 - 2, SCHEMAT WSPORNIKOWY .......................................................................................... 18

TABELA 11 ODPÓR GRUNTU - OTWÓR 116 - 2, SCHEMAT WSPORNIKOWY ......................................................................................... 19

TABELA 12 PARCIE GRUNTU - OTWÓR 116 - 2 , SCHEMAT ZAKOTWIONY ............................................................................................ 20

TABELA 13 ODPÓR GRUNTU - OTWÓR 116 - 2 , SCHEMAT ZAKOTWIONY ............................................................................................ 20

TABELA 14 OTWÓR 4: WYZNACZENIE NOŚNOŚCI ORAZ PODATNOŚCI PODPÓR GRUNTOWYCH W SCHEMACIE WSPORNIKOWYM ...................... 22

TABELA 15 OTWÓR 4: SPRAWDZENIE NOŚNOŚCI PODPÓR GRUNTOWYCH W SCHEMACIE PODPARTYM ...................................................... 24

TABELA 16 OTWÓR 4/2254/H: WYZNACZENIE NOŚNOŚCI ORAZ PODATNOŚCI PODPÓR GRUNTOWYCH W SCHEMACIE WSPORNIKOWYM ....... 26

TABELA 17 OTWÓR 4/2254/H: SPRAWDZENIE NOŚNOŚCI PODPÓR GRUNTOWYCH W SCHEMACIE PODPARTYM ........................................ 28

TABELA 18 OTWÓR 116 - 2: WYZNACZENIE NOŚNOŚCI ORAZ PODATNOŚCI PODPÓR GRUNTOWYCH W SCHEMACIE WSPORNIKOWYM ............ 30

TABELA 19 OTWÓR 116-2: SPRAWDZENIE NOŚNOŚCI PODPÓR GRUNTOWYCH W SCHEMACIE PODPARTYM ............................................... 32

TABELA 20 ANALIZA SIŁ WEWNĘTRZNYCH. DOBÓR PROFILU GRODZIC ................................................................................................. 33

TABELA 21 DOBÓR ŚREDNICY ŚCIĄGU .......................................................................................................................................... 36

TABELA 22 DOBÓR PROFILU KLESZCZY .......................................................................................................................................... 37

TABELA 23 DOBÓR PRZEKROJU ŚRUB ........................................................................................................................................... 37

SPIS ILUSTRACJI RYSUNEK 1 OTWÓR 4: A)PARCIE GRUNTU B)PARCIE WODY C)REAKCJE W GRUNCIE D) ODKSZTAŁCENIA ORAZ MOMENTY ZGINAJĄCE ....... 21

RYSUNEK 2 OTWÓR 4: A)PARCIE GRUNTU B)PARCIE WODY C)REAKCJE W GRUNCIE D) ODKSZTAŁCENIA ORAZ MOMENTY ZGINAJĄCE ...... 23

RYSUNEK 3 OTWÓR 4/2254/H: A)PARCIE GRUNTU B)PARCIE WODY C)REAKCJE W GRUNCIE D) ODKSZTAŁCENIA ORAZ MOMENTY ZGINAJĄCE

................................................................................................................................................................................... 25

RYSUNEK 4 OTWÓR 4/2254/H: A)PARCIE GRUNTU B)PARCIE WODY C)REAKCJE W GRUNCIE D) ODKSZTAŁCENIA ORAZ MOMENTY ZGINAJĄCE

................................................................................................................................................................................... 27

RYSUNEK 5 OTWÓR 116 - 2: A)PARCIE GRUNTU B)PARCIE WODY C)REAKCJE W GRUNCIE D)ODKSZTAŁCENIA ORAZ MOMENTY ZGINAJĄCE. 29

RYSUNEK 6 OTWÓR 116-2: A)PARCIE GRUNTU B)PARCIE WODY C)REAKCJE W GRUNCIE D) ODKSZTAŁCENIA ORAZ MOMENTY ZGINAJĄCE ... 31

RYSUNEK 7 OTWÓR 4: CUMOWANIE A)MODEL OBLICZENIOWY B)REAKCJE W PODPORACH GRUNTOWYCH C)WYKRES MOMENTÓW

ZGINAJĄCYCH ................................................................................................................................................................. 34

RYSUNEK 8 OTWÓR 4/2254/H: CUMOWANIE A)MODEL OBLICZENIOWY B)REAKCJE W PODPORACH GRUNTOWYCH C)WYKRES MOMENTÓW

ZGINAJĄCYCH ................................................................................................................................................................. 35

RYSUNEK 9 OTWÓR 116-2: CUMOWANIE A)MODEL OBLICZENIOWY B)REAKCJE W PODPORACH GRUNTOWYCH C)WYKRES MOMENTÓW

ZGINAJĄCYCH ................................................................................................................................................................. 35

Zawartość płyty CD

(1) Treść pracy inżynierskiej (plik programu Word)

(2) Zestawienie plików projektowych programu RM-WIN (pliki programu RM-WIN)

(3) Wydruki z programu RM-WIN (.pdf)

(4) Arkusze kalkulacyjne z obliczeniami tabelarycznymi (pliki programu Excel)

(5) Rysunki (.dwg ; .pdf)

39



Adam Kukułka


Bibliografia

Na potrzeby niniejszego opracowania wykorzystane zostały następujące materiały:

(1) Z.Wiłun, Zarys geotechniki, WKŁ 2007

(2) A.Krasiński, Materiały do projektowania grodzy, PG 2007

(3) Program do obliczania ustrojów statycznie niewyznaczalnych RM-WIN

(4) Program Kalkulator Parametrów Gruntowych firmy SPECBUD

(5) Katalog profili grodzic stalowych firmy PROFILARBED S.A.

(6) Arcelor Mittal Pilling Handbook 8th

edition, ArcelorMittal 2008

(7) “Steel Foundation Solutions for Projects: Steel Sheet Piling – General Catalogue 2011” ArcelorMittal

2008.

(8) PN-83 B-03010 Ściany oporowe, Obliczenia statyczne i projektowanie

(9) PN-81 B-03020 Posadowienie bezpośrednie budowli, Obliczenia statyczne i projektowanie

bibliografia

40



Adam Kukułka


Spis rysunków

Spis rysunków

1 Nowa linia nabrzeża – mapa zasadnicza Skala 1:500

2 Przekrój geotechniczny nabrzeża Skala 1:100/1000

3 Otwór 4

3.1 Przekrój poprzeczny nabrzeża – warunki ogólne Skala 1:100

3.2 Warunki gruntowo-wodne Etap I Skala 1:100

3.3 Warunki gruntowo-wodne Etap II Skala 1:100

4 Otwór 4/2254/H




5 Otwór 116-2




Projekt Obudowy Ze Ścianki Szczelnej Nabrzeża Spacerowego Wyspy Spichrzów

Documents

Transcript of Projekt Obudowy Ze Ścianki Szczelnej Nabrzeża Spacerowego Wyspy Spichrzów