Posadowienie kładki pieszo-rowerowej – studium przypadku

W celu uwzględnienia nowych oddziaływań wykonano ponowną analizę geotechniczną współpracy konstrukcji z podłożem. Tym razem jednak konstruktor branży mostowej wykonał obliczenia kładki w programie Midas Civil, co umożliwiło projektantowi fundamentów import kompletnej konstrukcji do modelu posadowienia w programie Midas GTS NX. Współpraca obu narzędzi z tej samej rodziny daje możliwości eksportu/importu konstrukcji z pełnymi charakterystykami geometrycznymi, materiałowymi i obciążeniowymi elementów. Dzięki tej opcji proces projektowania konstrukcji, nie tylko mostów, ale także innych obiektów inżynierskich i kubaturowych współpracujących z podłożem, wchodzi na zupełnie nowy poziom. Do tej pory obliczenia na styku konstrukcja – podłoże wymagały zastosowania w modelu obliczeniowym metod pośrednich w formie obciążeń zastępczych bądź sprężystej podatności podłoża, co wiązało się z koniecznością kompromisu między znacznymi uproszczeniami modelu i dużymi nakładami pracy. Obecnie rzeczywistością staje się bezpośrednia współpraca dotycząca analiz statycznych i geotechnicznych, dzięki czemu projektowanie zyskuje na precyzji, możliwości uniknięcia błędów ludzkich oraz skróceniu czasu analiz. Najlepszym tego przykładem jest przedmiotowa kładka, dla której analiza nowych warunków posadowienia z wykorzystaniem wyżej opisanej współpracy programów obliczeniowych zajęła jedynie dwa tygodnie.

Brak konieczności prowadzenia czasochłonnego procesu iteracji między konstruktorem a geotechnikiem pozwolił na skupienie większej uwagi na kwestiach optymalizacji konstrukcji. W ramach aktualizujących analiz geotechnicznych stwierdzono, że fundament, dzięki zmniejszeniu ciężaru kładki, może zostać zredukowany. Zredukowano grubość ścian szczelinowych ze 100 cm do 80 cm. Ponadto zasygnalizowano możliwość znacznej redukcji bądź nawet całkowitej rezygnacji ze wzmocnienia podłoża w technologii jet grouting.

Podsumowanie

Przedstawiony przypadek posadowienia dwóch kładek pieszo-rowerowych w skomplikowanych warunkach gruntowych stanowi ciekawy przykład konieczności zastosowania ponadstandardowej metody wymiarowania fundamentów oraz technologii ścian szczelinowych, stosowanej przede wszystkim do realizacji projektów wygrodzenia głębokich wykopów.

W przypadku skomplikowanych zagadnień geotechnicznych klasyczne, analityczne metody obliczeniowe okazują się niewystarczające. W takich sytuacjach metoda elementów skończonych daje niemal nieograniczone możliwości analizowania problematycznych przypadków, jakim jest posadowienie przedmiotowej kładki pieszo-rowerowej. Zastosowanie obliczeń MES umożliwiło przeprowadzenie precyzyjnej analizy współpracy fundamentu z podłożem w skomplikowanych warunkach gruntowych, uwzględniając ekstremalnie duże oddziaływania poziome w stosunku do oddziaływań pionowych. Szczególną zaletą tego podejścia obliczeniowego jest możliwość optymalizacji konstrukcji oraz redukcja czasu niezbędnego do opracowania efektywnego i bezpiecznego rozwiązania projektowego.

Technologia ścian szczelinowych umożliwia dość dowolne kształtowanie fundamentów, tak aby przenosiły znaczne obciążenia pionowe i poziome przy niewielkich przemieszczeniach. W budownictwie mostowym coraz częściej stosuje się ściany szczelinowe lub pale typu „barrette” jako posadowienie głębokie o bardzo dużej nośności i sztywności przestrzennej fundamentu.

Piśmiennictwo

1. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz.U. z 2012 r., poz. 463).
2. Grzegorzewicz K., Kłosiński B., Rychlewski P., Górecki Ł.: Warunki techniczne wykonywania i odbioru ścian szczelinowych i baret. Załącznik do monografii S-89 Ściany szczelinowe i barety – konstrukcje i zastosowania. Warszawa 2022.
3. Projekt wykonawczy: Budowa kładki pieszo-rowerowej nad Rzeką Wartą oraz Cybiną, pomiędzy Berdychowem, Ostrowem Tumskim oraz Chwaliszewem w Poznaniu. GT Projekt, Poznań 2020.
4. PN-EN 1538 Wykonawstwo specjalistycznych robót geotechnicznych. Ściany szczelinowe. Marzec 2002.
5. PN-EN 12716 Wykonawstwo specjalistycznych robót geotechnicznych – iniekcja strumieniowa. Styczeń 2019.

Przeczytaj również: Tunel w Świnoujściu otwarty

Galeria