Wydział Budownictwa’s scientific contributions

Streszczenie: Omawiany problem związany jest z projektem przebudowy nasypu modernizowanej drogi. Skarpa istniejącego nasypu wykazywała oznaki utraty stateczności, której przyczyną były występujące pod częścią nasypu ściśliwe grunty organiczne o miąższości dochodzącej do 12 m. Na pozostałym obszarze podłoże było nośne i mało ściśliwe. Bardzo zróżnicowane charakterystyki gruntów podłoża i niestateczność istniejącej skarpy skłoniły projektantów do posadowienia nowo projektowanego nasypu na płycie żelbetowej opartej na palach. Artykuł pokazuje alternatywne rozwiązanie, wykorzystujące istniejący nasyp zabezpieczony kotwioną ścianką szczelną. Skuteczność rozwiązania uzasadniają wyniki analiz stateczności. Wykonano je dwoma sposobami: tradycyjną uproszczoną metodą Bishopa i metodą elementów skończonych. Wyniki obliczeń poddano krytycznej ocenie. Słowa kluczowe: stateczność nasypu, MES, metoda Bishopa, konsolidacja. * Autor odpowiedzialny za korespondencję. E-mail: Krzysztof.Sternik@polsl.pl 1. Wprowadzenie Rozwój infrastruktury drogowej sprawia, że modernizacji i przystosowaniu do aktualnych wymogów techniczno-eksploatacyjnych podlegają istniejące obiekty inżynierskie. Obiekty projektowane i wykonane w odległej przeszłości nie tylko nie spełniają obecnych standardów, ale niejednokrotnie znajdują się w stanie granicznym użytkowania. Ten stan bywa często związany z posadowieniem w trudnych warunkach gruntowych. Przykładem modernizowanego obiektu jest projektowana na nasypie obwodnica Ostródy. Droga biegnie częściowo na istniejącym nasypie. Nasyp ten wykonano w latach siedemdziesiątych. W wyniku posadowienia na gruntach organicznych skarpy istniejącego nasypu miejscami osuwają się. Projektanci przyjęli, że posadowienie nasypu po modernizacji będzie zrealizowane na płycie żelbetowej opartej na palach prefabrykowanych. W takim przypadku podłoże nie ma wpływu na stateczność skarp nasypu, co w pełni uzasadnia ocenę stateczności za pomocą jednej z metod równowagi granicznej (zwykle uproszczonej metody Bishopa). Konstrukcyjne rozwiązanie posadowienia jest teoretycznie najprostszym wyjściem, ale nie wykorzystuje w pełni potencjału tkwiącego w znajomości mechaniki gruntów oraz nowoczesnych metodach obliczeniowych. Posadowienie przebudowywanego nasypu bezpośrednio na ściśliwym podłożu jest możliwe, ale wymaga znacznie staranniejszej (a tym samym bardziej czasochłonnej) analizy numerycznej uwzględniającej historię obciążenia i zmieniające się w czasie relacje między naprężeniami efektywnymi a ciśnieniem wody w porach. Problematyka posadawiania nasypów na ściśliwym organicznym podłożu omówiona była w literaturze polskiej na przykład przez Molisza i in. (1986) oraz Lechowicza i Szymańskiego (2002). Celem pracy jest przedstawienie możliwości wykorzystania stałych kotew gruntowych do podparcia istniejącej ścianki szczelnej w szczególnych warunkach słabego podłoża gruntowego. W artykule przedstawiono rozwiązanie alternatywne do zaproponowanego w projekcie. Autorzy założyli bezpośrednie posadowienie nasypu z ograniczeniem wypierania słabego gruntu spod jego podstawy za pomocą kotwionej ścianki szczelnej z grodzic stalowych. Skuteczność tego rozwiązania potwierdziła analiza przemieszczeń oraz ocena stateczności z zastosowaniem metody elementów skończonych i wykorzystaniem teorii dużych przemieszczeń oraz konsolidacji. Dokonano porównania wyników ocen stateczności nasypu uzyskanych metodą elementów skończonych i uproszczoną metodą Bishopa.

The goal of the research presented in this paper was the study of chloride ions diffusion in cement pastes made from two cements with various tricalcium aluminate content. For the measurements of free Cl– ions concentrations the potentiometry of models water solutions obtained from powdered cement paste, was used. Simultaneously, the changes of paste phases composition were analysed.

The goal of this work was to examine phase composition of slag cement paste specimens under action of saturated solution of ammonium chloride in water.