Wytyczne wzmacniania podłoża gruntowego kolumnami sztywnymi

Podstawowe oznaczenia     11
	Podstawowe skróty     15
	Przedmowa     17
1. Ogólne zasady wzmacniania podłoża kolumnami sztywnymi     21
	1.1. Metoda wzmacniania     21
	1.2. Mechanizm i podstawowe schematy wzmocnienia podłoża     24
	1.3. Podłoża wymagające wzmocnienia     27
	1.4. Cele wzmacniania podłoża gruntowego     27
	1.5. Zakres stosowania kolumn sztywnych     28
	1.6. Rodzaje kolumn objętych opracowaniem     29
	1.7. Ograniczenia w stosowaniu kolumn     31
2. Badania podłoża gruntowego w celu jego wzmocnienia     32
	2.1. Normowe dokumentacje     32
	2.2. Normowe określenia wartości parametrów geotechnicznych     35
	2.3. Identyfikacja słabego podłoża     37
	2.4. Rozpoznanie wstępne podłoża     38
	2.5. Rozpoznanie podłoża do projektu wzmocnienia     40
	2.6. Rozpoznanie uzupełniające podłoża     43
	2.7. Określanie parametrów odkształcalności słabych gruntów     43
	2.8. Wybór modelu konstytutywnego gruntu i jego parametry     45
3. Projektowanie     51
	3.1. Podstawy projektowania geotechnicznego     51
		3.1.1. Wymagania ogólne     51
		3.1.2. Model geotechniczny     53
		3.1.3. Klasy konsekwencji     53
		3.1.4. Klasy złożoności geotechnicznej     55
		3.1.5. Kategorie geotechniczne     56
		3.1.6. Stany graniczne i ich sprawdzenie     57
		3.1.7. Projektowe okresy użytkowania konstrukcji     59
		3.1.8. Zrównoważony rozwój     60
	3.2. Stany graniczne nośności (ULS)     62
		3.2.1. Identyfikacja     62
		3.2.2. Sprawdzenie z wykorzystaniem współczynników częściowych     63
		3.2.3. Wartości współczynników częściowych γF, γE i γM     64
		3.2.4. Przyporządkowanie sposobów sprawdzenia i współczynniki częściowe     66
		3.2.5. Praktyczne stosowanie podejść obliczeniowych MFA i EFA     72
		3.2.6. Praktyczne stosowanie podejścia obliczeniowego RFA     73
		3.2.7. Sprawdzenie stanów ULS z wykorzystaniem modeli numerycznych     74
	3.3. Stany graniczne użytkowalności (SLS)     77
		3.3.1. Identyfikacja i sprawdzenie     77
		3.3.2. Kryteria użytkowalności     78
	3.4. Geometria wzmocnienia podłoża kolumnami     80
		3.4.1. Nasypy     80
		3.4.2. Płyty, fundamenty, posadzki i nawierzchnie     82
		3.4.3. Wartości obliczeniowe właściwości geometrycznych     83
	3.5. Kolumny sztywne     84
		3.5.1. Dobór kolumn     84
		3.5.2. Projektowanie     86
		3.5.3. Materiały     88
	3.6. Warstwa transmisyjna     90
	3.7. Zbrojenie dolne     93
	3.8. Strefy przejściowe     96
	3.9. Platforma robocza     98
4. Wykonawstwo     104
	4.1. Platforma robocza     104
	4.2. Kolumny     107
		4.2.1. Technologie wykonywania     107
		4.2.2. Sprzęt     119
		4.2.3. Przygotowanie materiałów     121
		4.2.4. Możliwe uszkodzenia kolumn i środki zaradcze     121
		4.2.5. Przygotowanie głowic     131
	4.3. Czapki     136
	4.4. Warstwa transmisyjna     137
	4.5. Układanie zbrojenia dolnego     139
		4.5.1. Poziom ułożenia pierwszej warstwy zbrojenia     139
		4.5.2. Zbrojenie geosyntetykami     141
		4.5.3. Zbrojenie siatkami stalowymi     146
		4.5.4. Zbrojenie prętami kompozytowymi     148
	4.6. Inne prace budowlane     148
5. Kontrola robót     154
	5.1. Platforma robocza     154
		5.1.1. Przygotowanie     154
		5.1.2. Grubość     155
		5.1.3. Materiały     155
		5.1.4. Parametry     155
		5.1.5. Geosyntetyki i ich ułożenie     156
		5.1.6. Próbny przejazd     157
	5.2. Sprawdzenie sprzętu i materiału kolumn przed rozpoczęciem robót     157
		5.2.1. Kontrola sprzętu     157
		5.2.2. Kontrola materiałów      158
	5.3. Kontrolowanie wykonywania kolumn     158
		5.3.1. Zakres kontroli     158
		5.3.2. Kolumny przemieszczeniowe formowane w gruncie     160
		5.3.3. Kolumny prefabrykowane     160
		5.3.4. Kolumny DSM     160
		5.3.5. Kolumny iniekcyjne     167
		5.3.6. Obserwacje kolumn wykonanych i platformy roboczej     167
		5.3.7. Badania wytrzymałości materiału kolumn     169
		5.3.8. Kontrola granic wzmocnienia podłoża     170
	5.4. Kontrola powykonawcza kolumn     171
		5.4.1. Parametry geometryczne kolumn     171
		5.4.2. Kolumny uformowane w podłożu     172
		5.4.3. Próbne obciążenia kolumn     174
		5.4.4. Próbne obciążenie grupy kolumn     178
	5.5. Kontrola warstwy transmisyjnej i zbrojenia dolnego     179
	5.6. Monitorowanie     181
	Załącznik – Pomoce projektowe     182
	Z1. Wstęp     182
	Z2. Obciążenia użytkowe od ruchu pojazdów     182
		Z2.1. Pojazdy drogowe     182
		Z2.2. Tabor kolejowy     187
	Z3. Wybrane kryteria projektowe dla nasypów     189
		Z3.1. Przemieszczenia dopuszczalne     189
			Z3.1.1. Całkowite osiadanie pokonstrukcyjne     189
			Z3.1.2. Różnica osiadania pokonstrukcyjnego     190
			Z3.1.3. Przemieszczenie poziome kolumn     191
		Z3.2. Wysokość nasypu i geometria układu podpór     191
	Z4. Geometria komórki elementarnej     195
	Z5. Podział obciążenia oraz rozciąganie zbrojenia dolnego     196
	Z5.1. Schemat ogólny . 196
	Z5.2. Metoda Prandtla (ASIRI, 2012)     197
	Z5.3. Metoda stożków (ASIRI, 2012)     200
	Z5.4. Metoda EBGEO (EBGEO, 2010)     201
	Z5.5. Metoda Klobe (Klobe, 2007)     204
	Z5.6. Metoda koncentrycznych sklepień łukowych CUR (CUR 226, 2016)     210
		Z5.6.1. Rozwiązanie dla przyjętego modelu przesklepienia     211
		Z5.6.2. Obliczenie wytężenia zbrojenia     213
	Z6. Wzajemne oddziaływanie kolumn i gruntu     215
	Z6.1. Model oddziaływania kolumny i gruntu     215
	Z6.2. Graniczne wartości tarcia negatywnego     216
	Z6.3. Funkcje transformacyjne     217
	Z6.4. Metoda Krasińskiego     220
		Z6.4.1. Warstwa transmisyjna/nasyp nad kolumnami     220
		Z6.4.2. Fundament sztywny na kolumnach     224
	Z6.5. Metoda LTM (Bohn i Vogt, 2018)     229
	Z6.6. Metody numeryczne     231
		Z6.6.1. Modelowanie kolumn     231
		Z6.6.2. Parametry zastępcze kolumn w płaskim stanie odkształcenia     237
	Z7. Nośność, odkształcenia, zbrojenie i wyboczenie kolumn     239
		Z7.1. Nośność zewnętrzna     239
			Z7.1.1. Nośność reprezentatywna     239
			Z7.1.2. Nośność obliczeniowa     243
		Z7.2. Nośność wewnętrzna     243
			Z7.2.1. Zalecenia ogólne     243
			Z7.2.2. Średnica kolumn wykonywanych in situ     244
			Z7.2.3. Kolumny z betonu     244
			Z7.2.4. Kolumny z zaprawy lub iniektu     246
			Z7.2.5. Kolumny z cementogruntu     246
		Z7.3. Odkształcenia sprężyste     249
		Z7.4. Stateczność świeżego trzonu kolumny     250
		Z7.5. Zbrojenie     252
		Z7.6. Wyboczenie     254
	Z8. Zbrojenie dolne     254
		Z8.1. Miarodajna siła rozciągająca     254
		Z8.2. Zbrojenie geosyntetykami     256
			Z8.2.1. Zalecenia ogólne     256
			Z8.2.2. Nośność na rozciąganie     257
			Z8.2.3. Nośność na wyciąganie z gruntu     259
			Z8.2.4. Zakotwienie     259
		Z8.3. Zbrojenie siatkami stalowymi     260
			Z8.3.1. Zalecenia ogólne     260
			Z8.3.2. Nośność na rozciąganie     261
			Z8.3.3. Nośność na wyciąganie z gruntu     263
	Z9. Stateczność ogólna nasypów     265
		Z9.1. Stopniowanie obliczeń     265
		Z9.2. Obliczenia analityczne     265
		Z9.3. Obliczenia numeryczne     268
	Z10. Sztywność wzmocnionego podłoża     270
	Przykłady obliczeniowe     272
A. Nasyp drogowy na słabym podłożu     274
	A1. Dane wyjściowe i założenia     274
	A2. Zakres obliczeń projektowych    276
	A3. Nasyp na niewzmocnionym podłożu     279
		A3.1. Model MES dla płaskiego stanu odkształcenia     279
		A3.2. Przemieszczenia     280
		A3.3. Stateczność ogólna     282
	A4. Obliczenia dla komórki elementarnej     285
		A4.1. Geometria i obciążenie     285
		A4.2. Efektywność naturalnego przesklepienia (bez geosiatki)     287
			A4.2.1. Metoda Prandtla (p. Z5.2)     287
			A4.2.2. Metoda stożków (p. Z5.3)     289
			A4.2.3. Metoda EBGEO (p. Z5.4)     289
			A4.2.4. Metoda Klobe (p. Z5.5)     291
			A4.2.5. Metoda koncentrycznych sklepień łukowych CUR (p. Z5.6)     293
			A4.2.6. Model MES-OS bez geosiatki     295
			A4.2.7. Porównanie efektywności przesklepienia     298
		A4.3. Rozciąganie zbrojenia dolnego     299
			A4.3.1. Parametry wytrzymałościowe geosiatki     299
			A4.3.2. Model MES-OS z geosiatką     300
			A4.3.3. Metoda EBGEO (p. Z5.4)     302
			A4.3.4. Metoda Klobe (p. Z5.5)     302
			A4.3.5. Metoda koncentrycznych sklepień łukowych CUR (p. Z5.6)     303
			A4.3.6. Porównanie siły rozciągającej geosiatkę     304
		A4.4. Prognoza osiadania     305
	A5. Obliczenia w układzie przestrzennym     306
		A5.1. Model MES-3D     306
		A5.2. Analizy i kombinacje obliczeniowe     307
		A5.3. Analizy dla stanu granicznego użytkowalności     309
			A5.3.1. Przemieszczenia     309
			A5.3.2. Przemieszczenia kolumn oraz reprezentatywne siły wewnętrzne     311
			A5.3.3. Rozciąganie i przemieszczenia geosiatki     313
		A5.4. Analizy dla stanu granicznego nośności     318
			A5.4.1. Obliczeniowe siły wewnętrzne w kolumnach     318
			A5.4.2. Obliczeniowe siły rozciągające w geosiatce     318
	A6. Wymiarowanie     320
		A6.1. Kolumny sztywne     320
			A6.1.1. Nośność zewnętrzna     320
			A6.1.2. Nośność wewnętrzna     321
			A6.1.3. Zbrojenie kolumn nr 1, 2, 7 i 8     323
			A6.1.4. Wyboczenie     326
		A6.2. Czapki     326
		A6.3. Zbrojenie dolne     328
			A6.3.1. Sprawdzenie wytężenia geosiatki     328
			A6.3.2. Ułożenie geosiatki przy krawędziach nasypu     329
			A6.3.3. Schemat ułożenia zbrojenia dolnego     330
	A7. Stateczność ogólna nasypu na wzmocnionym podłożu     332
B. Posadzka przemysłowa na podłożu wzmocnionym kolumnami DSM     333
	B1. Dane wyjściowe i założenia     333
	B2. Zakres obliczeń projektowych     336
	B3. Podłoże bez wzmocnienia kolumnami DSM     337
		B3.1. Głębokość strefy wpływu     337
		B3.2. Osiadanie posadzki dla schematów obciążenia P1 i P2     338
		B3.3. Osiadanie posadzki dla schematów obciążenia P3 i P4     341
		B3.4. Nośność środkowej stopy fundamentowej     342
	B4. Komórka elementarna posadzki     344
		B4.1. Geometria i obciążenia     344
		B4.2. Osiadanie posadzki i naprężenia w kolumnie DSM     345
			B4.2.1. Metoda analityczna LTM (p. Z6.5)     345
			B4.2.2. Model MES-OS     349
	B5. Podłoże wzmocnione kolumnami DSM     351
		B5.1. Model MES-3D     351
		B5.2. Osiadanie i nachylenie posadzki     352
		B5.3. Naprężenia w kolumnach DSM     353
		B5.4. Potrzebna wytrzymałość cementogruntu na ściskanie     354
		B5.5. Naprężenia rozciągające w płycie posadzki     355
	B6. Projektowanie i ocena wytrzymałości cementogruntu     357
		B6.1. Projektowanie cementogruntu     357
		B6.2. Ocena wytrzymałości cementogruntu     359
	Literatura     362