Uszkodzenia barier ochronnych i krawężników drogowych na terenach górniczych – przyczyny i profilaktyka

Zakres przemieszczeń w zależności od typu bariery i konstrukcji łącznika dylatacyjnego przekracza ±100 mm. Odcinki barier w położeniu początkowym można wykonać tak, że zdolność przemieszczeń osiowych wyniesie np. od -150 mm do +50 mm dla łącznika o nominalnym zakresie przemieszczeń ±100 mm (wstępne rozsunięcie), jeżeli prognozowana jest dominacja górniczych spełzań terenu. Odległość kolejnych łączników dylatacyjnych powinna być indywidualnie określona przez projektanta w zależności od prognozowanych deformacji terenu i zakresu przemieszczeń przenoszonego przez łącznik.

Charakterystyczne uszkodzenia pojawiają się na barierach ochronnych w rejonie połączenia przęsła z przyczółkiem czy z nasypem gruntowym, np. [19, 20]. Przęsło mostu jest sztywne, dlatego na krótkim odcinku (ok. 1-2 m) poza przęsłem w stronę przyczółka występują znaczne przemieszczenia. Dlatego w rejonie szczelin dylatacyjnych oddzielających przęsło mostowe od przyczółków należy na terenach górniczych zastosować elementy barier umożliwiające przenoszenie przemieszczeń osiowych [17] (fot. 7).

Bariery betonowe sztywne, ułożone w szeregu, w przypadku górniczych spełzań terenu mogą ulec niekontrolowanym przemieszczeniom, podobnie jak krawężniki drogowe, z tym że przemieszczenie dwóch sąsiadujących elementów następuje w kierunku prostopadłym do płaszczyzny bariery. Generalnie z uwagi na nierówne powierzchnie styków bariery betonowe mają możliwość przenoszenia spełzań terenu w zakresie pierwszej kategorii terenu górniczego bez istotnego wzrostu ściskań pomiędzy elementami. W przypadku wyższych kategorii terenu górniczego należy ograniczyć długość odcinków barier sztywnych poprzez szczeliny dylatacyjne lub odpowiednie mijankowe układanie zakończeń kolejnych odcinków barier.

Bariery drogowe linowe są wrażliwe na górnicze spełzanie terenu, maleje naciąg lin. Ten naciąg na terenach górniczych powinien podlegać okresowej kontroli i ewentualnej korekcie. Częstotliwość kontroli powinna nasilać się w okresach ujawniania się na powierzchni górniczych spełzań terenu.

Typowe uszkodzenia krawężników i profilaktyka

Do istotnych uszkodzeń krawężników drogowych dochodzi w wyniku spełzania podłoża gruntowego. Spełzanie terenu powoduje wzajemny nacisk na siebie sztywnych krawężników, typowe uszkodzenia to wykruszenie/zmiażdżenie betonu (fot. 8, 9), wypiętrzenie krawężników (fot. 10, 11). Takie wyniesienie krawężników często jest na tyle wysokie, że stanowi istotne zagrożenie dla bezpieczeństwa użytkowników drogi.

Na łuku drogi, wskutek górniczych spełzań terenu, podatny odcinek jezdni poddany ściskaniu ulega skróceniu, krawężniki nieoddzielone szczelinami dylatacyjnymi nie mogą zmienić długości mierzonej w ich osi i napierają na jezdnię, dochodzi do oddalania się osi krawężników od chodnika. W strefie kontaktowej chodnik ulega uszkodzeniu, następuje deformacja podatnej nawierzchni jezdni wykonanej z mieszanki mineralno-asfaltowej (fot. 12). Poza strefą kontaktową chodnik z kostki betonowej i podatna nawierzchnia jezdni na ogół nie ulegają uszkodzeniu.

Krawężniki drogowe są wrażliwe na górnicze spełzanie terenu. Górnicze rozpełzania terenu powiększają przerwy pomiędzy krawężnikami i nie prowadzą do istotnych uszkodzeń zagrażających bezpieczeństwu kierowców i pieszych.

Krawężnik jest elementem sztywnym i w porównaniu z podatną konstrukcją jezdni [11] można przyjąć, że w trakcie ściskania krawężnik nie zmienia wymiarów. Natomiast w trakcie górniczych spełzań podłoża dochodzi do skrócenia odcinka terenu, na przykład w przypadku trzeciej kategorii terenu górniczego [16] każdy metr długości drogi może ulec skróceniu nawet o ∆l = 10 mm (∆l = γ*ε*l = 1,3*6 mm/m*1 m ≈ 10 mm) wg [16], odcinek podłoża w wyniku ściskania zmienia długość z 1 m do 99 cm, a długość krawężnika na tym odcinku wynosi nadal 100 cm.

Jedyną skuteczną metodą zabezpieczenia krawężników na wpływy górnicze jest stosowanie odpowiednich przerw dylatacyjnych. Nie wolno ich fugować materiałem sztywnym, czyli na przykład zaprawą cementową. Tzw. fugowanie materiałem sztywnym jest przyczyną uszkodzeń krawężników drogowych także poza terenem górniczym [10], zwłaszcza w przypadku zalegających płytko plastycznych gruntów słabonośnych – możliwe są wtedy odkształcenia poziome związane z odkształcaniem się plastycznego podłoża gruntowego pod wpływem obciążeń drogowych.

Szczeliny dylatacyjne pomiędzy krawężnikami powinny pozostać otwarte (fot. 13), ewentualnie wypełnione miękkim styropianem (fot. 14) (styropian można też częściowo usunąć i wypełnić fugę materiałem elastycznym, co poprawia odbiór wizualny) – jest to najtańsze skuteczne rozwiązanie. Można stosować specjalne elastyczne wkładki (najczęściej z pianki poliuretanowej) lub elastyczne masy wypełniające – zapewniają one szczelne zamknięcie szczeliny przy jednoczesnym niwelowaniu wielkości obciążeń występujących podczas pracy krawężników [10].

Szerokość szczelin dylatacyjnych pomiędzy krawężnikami powinna być dostosowana do prognozowanych wpływów górniczych. W przypadku niższych kategorii terenu górniczego można układać krawężniki klasycznie jak poza terenem górniczym, a większą przerwę dylatacyjną wykonywać co kilka krawężników.

Na terenach górniczych celowe jest także dylatowanie ław betonowych, w których osadza się krawężniki. Szczeliny dylatacyjne w ławie powinny mieć szerokość zbliżoną do szerokości szczelin pomiędzy krawężnikami, ciągłość ław można przerwać wkładkami ze styropianu.

Istotnym elementem profilaktyki jest również zastosowanie warstwy poślizgowej odprężającej pomiędzy ławą betonową i podłożem gruntowym, zwłaszcza w przypadku gruntów plastycznych. Warstwę poślizgową można wykonać na przykład z piasku gruboziarnistego, grubość warstwy powinna wynosić ok. 50 mm.

Galeria

Zobacz więcej