opinia dotyczĄca posadowienia mostu...

PRZEDSIĘBIORSTWO “GEOSYNTEX” Spółka z o. o.

ul. Wyspiańskiego 15a 81–435 GDYNIA

tel. (0-58) 622–03–83 fax: (0-58) 622–16–43

Autorzy opracowania zastrzegają sobie pełne prawa autorskie. Przedruk części lub całości wymaga pisemnej zgody autorów (Dz. U. Nr 24 poz. 83 z dnia 04.02.1994)

OPINIA DOTYCZĄCA POSADOWIENIA MOSTU

BRDOWSKIEGO PRZEZ RZEKĘ ODRĘ W SZCZECINIE

BRANŻA: Geotechnika

ZLECENIODAWCA: MARS Most Brdowski Sp. z o. o.,

ul. Ludowa 13, 71-700 Szczecin

Autorzy: Prezes:

Prof. dr hab. inż. Eugeniusz Dembicki Prof. dr hab. inż. Eugeniusz Dembicki Uprawnienia konstrukcyjne i instalacyjne Nr 736/59

Uprawnienia budowlane w specjalności inżynieria wodna Nr562/72/G

Uprawnienia geologiczne Nr VI-0356/97

Certyfikat PKG Nr 0001

dr inż. Marcin Cudny Certyfikat PKG nr 0203

dr inż. Andrzej Słabek

Gdynia, lipiec 2013 r.

Opinia dotycząca posadowienia Mostu Brdowskiego przez rzekę Odrę w Szczecinie. 2

SPIS TREŚCI

1. WSTĘP.................................................................................................................................................................. 3

2. ZAKRES PRAC ................................................................................................................................................... 3

3. WYKORZYSTANE MATERIAŁY ................................................................................................................... 3

4. WARUNKI GRUNTOWO-WODNE ................................................................................................................. 4

5. OPIS OGÓLNY KONSTRUKCJA I POSADOWIENIA MOSTU BRDOWSKIEGO................................. 5

6. ANALIZA NOŚNOŚCI PALI............................................................................................................................. 6

7. ANALIZA WSPÓŁPRACY PODPÓR MOSTU Z PODŁOŻEM GRUNTOWYM...................................... 8

7.1 PODPORY NURTOWE ......................................................................................................................................... 9 7.2 PRZYCZÓŁKI................................................................................................................................................... 10

8. WNIOSKI KOŃCOWE..................................................................................................................................... 13

ZAŁĄCZNIK NR 1 - WARUNKI GRUNTOWO-WODNE.............................................................................. 15

ZAŁĄCZNIK NR 2 - OBLICZENIA NOŚNOŚCI PALI................................................................................... 24

ZAŁĄCZNIK NR 3 - ANALIZA WSPÓŁPRACY PODPÓR Z PODŁOŻEM GRUNTOWYM .................. 35


1. Wstęp

Niniejszą opinię wykonano na zlecenie firmy MARS Most Brdowski Sp. z o. o., ul. Ludowa 13,

71-700 Szczecin z dnia 02.05.2013. Dotyczy ona oceny poprawności projektu posadowienia Mostu

Brdowskiego wykonanego przez firmę Tebodin Poland Sp. z o.o., ul. Taśmowa 7, 02-677 Warszawa.

W opinii przedstawiono wyniki analiz obliczeniowych współpracy podpór palowych Mostu

Brdowskiego z podłożem gruntowym. Przedstawiono ogólną opinię dotyczącą przyjętego układu

fundamentowego przyczółków i podpór nurtowych Mostu Brdowskiego.

2. Zakres prac

W ramach prac szczegółowo przestudiowano dostępną dokumentację dotyczącą rozpoznania

warunków gruntowo-wodnych oraz dokumentację projektową dotyczącą przyjętych rozwiązań

konstrukcyjnych. Ponadto detale układu fundamentowego przyjętego w projekcie przedyskutowano

z przedstawicielami projektanta podczas spotkania roboczego w Warszawie 03.06.2013 r.

Sprawdzono nośność głównych elementów posadowienia głębokiego tj. wierconych pali

wielkośrednicowych oraz przeprowadzono analizę współpracy wybranej podpory nurtowej

i przyczółka z podłożem gruntowym w różnych wariantach schematu statycznego.

3. Wykorzystane materiały

Opinię przygotowano wykorzystując następujące opracowania i materiały:

[1] Połączenie mostowo – drogowe w celu skomunikowania terenów inwestycyjnych Gryfia

Biznes Park, Most Brdowski, Projekt budowlany, Tebodin Poland Sp. z o.o., Katowice,

10.2012

[2] Połączenie mostowo – drogowe w celu skomunikowania terenów inwestycyjnych Gryfia

Biznes Park, Most przez rzekę Odrę wraz z drogą dojazdową, Projekt wykonawczy, Tebodin

Poland Sp. z o.o., Katowice, 02.2013

[3] Dokumentacja badań podłoża gruntowego dla projektu i budowy mostu nad rzeka Odrą

łączącego ląd z Brdowskim Ostrowem w Szczecinie Połączenie mostowo-drogowe w celu

skomunikowania terenów inwestycyjnych Gryfia Biznes Park. GT Projekt Sp. z o.o., Swadzim

k. Poznania, 10.2012.

[4] Dokumentacja geologiczno – inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie dla

projektu i budowy mostu nad rzeka Odrą łączącego ląd z Brdowskim Ostrowem w Szczecinie


Połączenie mostowo-drogowe w celu skomunikowania terenów inwestycyjnych Gryfia Biznes

Park. GT Projekt Sp. z o.o., Swadzim k. Poznania, 11.2012.

[5] Projekt geotechniczny dla projektu i budowy mostu nad rzeka Odrą łączącego ląd z

Brdowskim Ostrowem w Szczecinie Połączenie mostowo-drogowe w celu skomunikowania

terenów inwestycyjnych Gryfia Biznes Park. GT Projekt Sp. z o.o., Swadzim k. Poznania,

11.2012.

[6] Wstępna opinia dotycząca posadowienia mostu Brdowskiego przez rzekę Odrę w Szczecinie.

Przedsiębiorstwo “GEOSYNTEX” Spółka z o. o. ul. Wyspiańskiego 15a, 81–435 GDYNIA

maj 2013.

4. Warunki gruntowo-wodne Dokumentowany teren położony jest w północno-wschodniej części miasta Szczecin, na obszarze

dzielnicy Drzetowo-Grabowo. Teren badań – teren planowanej inwestycji ograniczony jest od

zachodu ulicą Ludową, od wschodu – terenami wyspy Brdowski Ostrów. Na północ i południe

sąsiaduje z terenami stoczniowymi i terenami Portu Szczecin-Świnoujście. Badania wykonano na

lewym, zachodnim brzegu rzeki Odry, w nurcie rzeki (podpory nurtowe) oraz na wyspie Gryfii

(Brdowski Ostrów).

Rzędne terenu badań wynoszą pomiędzy około 0,3 a około 6,0 m n.p.m. (rzędne wykonanych

otworów badawczych: od 0,98 do 5,91 m n.p.m.). Powierzchnia obszaru lądowego zapada z zachodu

na wschód w kierunku Odry Zachodniej. Natomiast teren wyspy jest wyrównany o rzędnej około 2,0

m, z obniżeniami przy rzece.

Podłoże gruntowe w miejscu projektowanej inwestycji budują:

• w miejscu posadowienia przyczółków mostowych zalegają nasypy niekontrolowane (Mg)

o miąższości od ~1,0 do ~3,0 m. Pod osadami antropogenicznymi występuje warstwa osadów

organicznych (Or) o miąższości od ~6,0 do ~8,5 m. Poniżej osadów słabonośnych zalegają

osady wykształcone w postaci rodzimych osadów mineralnych reprezentowanych

w większości przez piaski (drobne, średnie) oraz pospółki ( (F) (M) Sa, +Gr, grSa, siSa).

Osady piaszczyste znajdują się w stanie od średnio zagęszczonego do bardzo zagęszczonego.

• w miejscu podpór nurtowych zalegają luźne osady dna rzecznego o miąższości 2÷3 m.

Następnie występują rodzime osady mineralne, które w miejscu otworów nr M5 i M6

reprezentowane są przez osady piaszczyste ( (F) (M) Sa, +Gr, grSa, siSa), natomiast w

miejscu otworów nr M3 i M4 przez osady piaszczyste a także przez osady spoiste (siSa, Si,

clSa). Grunty niespoiste wykształcone są w postaci różnoziarnistych piasków i pospółek


w stanie od luźnego do bardzo zagęszczonego. Grunty spoiste to osady z pogranicza

pyłów/piasków pylastych a także glin piaszczystych, piasków gliniastych w stanie od

twardoplastycznego/półzwartego.

W rejonie przeprowadzonych badań stwierdzono występowanie jednego poziomu wodonośnego,

w obrębie pietra czwartorzędowego. Woda gruntowa pierwszego poziomu występuje w obrębie

nasypów antropogenicznych oraz holoceńsko-plejstoceńskich osadów rzeczno-wodnolodowcowych

w postaci swobodnego i napiętego zwierciadła wody, gdzie warstwę napinającą stanowią

przewarstwienia osadów spoistych (mułków) oraz holoceńskie grunty organiczne.

Ustabilizowane zwierciadło wody gruntowej w miejscu projektowanej inwestycji występowało

na głębokości od około 0,85 do 2,9 m p.p.t. tj. na rzędnych od około 0,30 do 1,38 m n.p.m. Woda

w rzece Odrze w trakcie wykonywania odwiertów M3÷M6 ulegała wahaniom w przedziale rzędnych

0,16÷0,36 m n.p.m. Na podstawie badań stwierdzono generalnie spływ wody gruntowej, zgodnie

z morfologią terenu, tj. w kierunku rzeki Odry (średni poziom 0,25 m n.p.m.).

Szczegółowy układ warstw podłoża gruntowego w rozpatrywanym przekroju planowanej

inwestycji wraz z parametrami opisującymi rodzaj gruntów przedstawiono w załączniku 1.

5. Opis ogólny konstrukcja i posadowienia Mostu Brdowskiego Projektowana inwestycja zlokalizowana będzie na lewym zachodnim brzegu Odry (obszar lądowy) –

przyczółek A i na wyspie Gryfia (obszar wyspowy) – przyczółek D, a dwie podpory pośrednie B

i C obiektu mostowego posadowione będzie w nurcie rzeki Odry (obszar rzeczny).

Projektowany obiekt to trójprzęsłowy most, o przęsłach swobodnie podpartych, w ciągu drogi

lokalnej łączącej część lądową Szczecina z Wyspą Brdowski Ostrów (Wyspa Okrętowa). Rozpiętość

teoretyczna przęseł w osiach podparcia (w osiach łożysk) wynosi 65.0 m.

Podstawowe parametry techniczno – geometryczne mostu:

Długość całkowita ustroju nośnego: 197,20 m

Rozpiętość teoretyczna przęseł: 3 x 65,00m

Szerokość pomostu: 11,38 – 11,96 m (zmienna)

Szerokość całkowita konstrukcji nośnej 12,9 – 14,07 m (zmienna)

Powierzchnia konstrukcji nośnej: 2583 m2

Wysokość ustrojowa: 8,95 m

Skrajnia pionowa pod obiektem: żeglowna 4,85 m

Podpory mostu stanowią dwa filary w nurcie rzeki i dwa przyczółki na lądzie o konstrukcji

monolitycznej żelbetowej. Wszystkie podpory mostu są posadowione pośrednio, na wierconych

palach wielkich średnic z iniekcją cementową w podstawach.


W przypadku przyczółków fundamenty spoczywają na grupie 10 pali wierconych o średnicy

D=1,2 m i długości L=20,0 m. W przypadku podpór nurtowych fundamenty spoczywają na grupie 8

pali wierconych o średnicy D=1,5 m i długości L=24,93 m. Spody fundamentów przyczółków

zaprojektowano na poziomie 0,0 m n.p.m. (przyczółek A) i -1,6 m n.p.m. (przyczółek D).

Spoczywają one w nasypach niekontrolowanych, które z kolei zalegają nad słabonośnymi gruntami

organicznymi (namuły, torfy, gytie). Spody fundamentów podpór nurtowych B i C zaprojektowano

na tym samym poziomie tj. -0,9 m n.p.m. Fundamenty podpór nurtowych zasadniczo opierają się na

palach wielkośrednicowych jednakże znajdują się w koronie grodzy wykonanej w obudowie ścianki

szczelnej. Grodze wypełnione są gruntem ziarnistym, natomiast bezpośrednio pod fundamentem

zaprojektowano warstwę ustabilizowaną w technologii iniekcji strumieniowej (jet-grouting) o

grubości 2,0 m. Wysokości gródz są znaczne i w przypadku podpory B jest to ok. 11,3 m (od dna

rzeki do spodu fundamentu), natomiast w przypadku podpory C wysokość ta wynosi ok. 9,5 m.

Obudowa gródz w fazie wykonawczej jest spięta górą, jednakże docelowo zaprojektowano ją jako

wspornikową.

6. Analiza nośności pali

Obliczenia nośności przeprowadzono standardowo przyjmując gabaryty i układ zaproponowany w

projekcie [2]. Maksymalne obciążenia obliczeniowe na pale przyjęto jak na rysunkach w projekcie

wykonawczym [2] – nie sprawdzano poprawności wyznaczenia tych sił.

W ramach obliczeń sprawdzających przeprowadzono własne obliczenia nośności pali autorskim

programem NP 89 według normy PN-83 /B-02482 z uwzględnieniem Komentarza do normy

M. Koseckiego (Komentarz do normy PN-83/B-02482 – Fundamenty budowlane. Nośność pali

i fundamentów palowych. M. Kosecki, Szczecin 1985). Obliczenia nośności przeprowadzono jak

w przypadku pali wierconych w rurze obsadowej. Wymiary geometryczne, tj. długość i średnicę pali,

przyjęto wg projektu wykonawczego [2]. Program obliczeń obejmował analizę pracy pali

pojedynczych oraz grupy pali przyjmując rzędne posadowienia zgodne z rysunkami w projekcie

wykonawczym [2]. W przypadku podpory B, ze względu na niejednoznaczność opisu warstwy

IIID7, w której zaprojektowano podstawy pali, obliczenia przeprowadzono wariantowo. W każdej z

podpór uwzględniono dodatkowe obciążenie trzonów pali wywołane tarciem negatywnym powyżej

gruntów o dużej podatności (torfy, namuły, gytie - podpory A i D) lub tarciem negatywnym od

wypełnienia gródz gruntem ziarnistym (podpory B i C).

Parametry gruntu do wyznaczenia nośności pali przyjęto zgodnie z dokumentacją geologiczno-

inżynierską [4] wykonaną przez GT Projekt Sp. z o.o.. W obliczeniach poszczególnych podpór

przyjęto następujące profile (przekroje) geologiczno-inżynierskie:


• Podpora A –Otw nr.M2 – podstawa pala Ps//Pr

• Podpora B – Otw nr.M4 – podstawa pala P//Pp

• Podpora C – Otw nr.M6 – podstawa pala Ps//Pr

• Podpora D – Otw nr.M8 – podstawa pala Pr//Po

Szczegółowe przekroje poszczególnych profilów przedstawiono w dokumentacji geologiczno-

inżynierskiej (patrz wybór w Załączniku 1).

W poniżej w tablicy zestawiono porównanie nośności pali wykonanych przez autorów

opracowania do obciążeń pionowych działających na pale. Maksymalne obciążenie dopuszczalne

działające na pal pojedynczy w poszczególnych podporach przyjęto z projektu wykonawczego [2].

Nr podpory

Długość pali L [m]

Średnica pala D [mm]

Liczba pali [szt]

m⋅Nt [kN] pal pojedynczy

m⋅Ntg [kN] pal w grupie

Fmax [kN] dopuszczalne obciążenie na

pojedynczy pal

A 20.0 1200 10 3409 3190 2612

wariant I 4272 wariant I 4212

B 25.0 1500 8 wariant II 5342 wariant II 5271

4591

C 25.0 1500 8 6430 6266 5853

D 20.0 1200 10 4642 4538 3870

Na podstawie przeprowadzonych obliczeń sprawdzających można stwierdzić, że uzyskano

generalnie nośności większe od działających obciążeń dopuszczalnych. Największy zapas nośności

w stosunku do obciążenia zanotowano w podporach skrajnych tj przyczółkach mostu.

W przypadku podpory nurtowej B, jak wspomniano powyżej, obliczenia przeprowadzono

w dwóch wariantach. W wariancie I przyjęto, że posadowienie podstaw pali zaprojektowano

w warstwie IIID7 tj. w pyłach półzwartych o stopniu plastyczności IL = 0.00. W tym przypadku

uzyskano niewystarczającą nośność w stosunku do obciążenia dopuszczalnego. W wariancie II

przyjęto posadowienie podstaw pali w warstwie piasków pylastych o stopniu zagęszczenia ID = 0.85,

otrzymując nośności wystarczające do przekazania obciążeń obliczeniowych na podłoże gruntowe.

W odniesieniu do osiadań pali, praktyka pokazuje (duża liczba przeprowadzonych próbnych

obciążeń), że przy obciążeniu zbliżonym do nośności pala, pal pojedynczy wykazuje osiadania

o wartości równej około 1 % średnicy pala. Wobec powyższego pale wiercone wielkośrednicowe

o średnicach D=1,2 m i D=1,5 m mogą wykazywać osiadania rzędu 12–15 mm w przypadku pracy

pali pojedynczych. Osiadania te po zastosowaniu iniekcji pod podstawami pali mogą ulec redukcji.

Ostateczną weryfikacją wielkości osiadania wykonanych pali będą wyniki próbnych obciążeń

statycznych pali testowych, które należy wykonać w każdej podporze po jednym badaniu.


Dodatkowo zaleca się monitoring osiadania całych podpór w tracie ich realizacji oraz w okresie co

najmniej pierwszego roku ich eksploatacji.

Osiadania całych podpór mostowych na większej liczbie pali mogą wykazać osiadania do 2 razy

większe niż osiadania pali pojedynczych. Ponadto należy zwrócić uwagę iż fundamenty podpór B i

C stanowią rodzaj posadowienia kombinowanego (zespolonego) z pali i grodzy posadowionej w dnie

rzeki. Oszacowanie osiadania takiego fundamentu przedstawiono w punkcie 7 opracowania.

7. Analiza współpracy podpór mostu z podłożem gruntowym

W celu dokładniejszej analizy współpracy zaprojektowanych podpór Mostu Brdowskiego

z podłożem gruntowym przeprowadzono symulacje numeryczne na modelach w systemie

komputerowym metody elementów skończonych Plaxis. Przekroje obliczeniowe przyjęto w bardziej

niekorzystnych przekrojach podłużnych podpór w płaskim stanie odkształcenia (wzdłuż osi mostu).

Charakterystykę mechaniczną elementów pracujących w rozstawie (pale, ściągi, kolumny betonowe)

odpowiednio zmodyfikowano uwzględniając ich rozstaw osiowy. Podobnie w przypadku obciążeń

skupionych (obciążenia łożysk) przyjęto je jako obciążenie liniowe uśrednione na szerokość

analizowanej podpory. Generalnie elementy pracujące w rozstawie przyjęto jako elementy belkowe

o uśrednionej charakterystyce sztywności (EA, EI) natomiast ich rzeczywisty przekrój uwzględniono

w strefach oparcia poprzez przegubowo połączone elementy belkowe poprzeczne o długości

ekwiwalentnej do rzeczywistego pola podstawy przypadającego na jeden metr bieżący. W celu

odzwierciedlenia prawidłowej wytrzymałości wzdłuż pobocznicy pali, wprowadzono redukcję tarcia

w elementach kontaktowych zastosowanych na styku pobocznicy pala lub kolumny betonowej

z gruntem.

Analiza obliczeniowa obejmowała kolejne etapy wznoszenia i obciążenia podpór, co pozwoliło

na określenie stateczności układu nie tylko przy obciążeniu maksymalnym od przęseł mostu, ale

również w etapach pośrednich.

Opis materiałowy zachowania się gruntów naturalnych oparto na sprężysto-plastycznym modelu

konstytutywnym Hardening Soil, który pozwala na modelowanie wzmocnienia gruntów oraz

uwzględnia ich prekonsolidacji. Jednocześnie pozwala to na odróżnienie obciążenia pierwotnego od

odciążenia i obciążenia wtórnego. Parametry tego modelu wyznaczono na podstawie dokumentacji

[4] oraz dodatkowo na podstawie własnych doświadczeń dotyczących modelowania

konstytutywnego gruntów naturalnych. W przypadku gruntów nasypowych w analizowanych

zagadnieniach posłużono się standardowym modelem Coulomba-Mohra.

Ze względu na skomplikowany przebieg obliczeń i sposób wprowadzania danych oraz bardzo

podobne obciążenie i układy konstrukcyjne, zarówno dwóch podpór nurtowych jak i dwóch


przyczółków mostu, do analizy wybrano jedną podporę nurtową (podpora B) oraz jeden przyczółek

(podpora D). Przy wyborze kierowano się bardziej niekorzystnymi warunkami pracy. Przy wyborze

podpory nurtowej była to większa wysokość posadowienia ponad dnem rzeki, natomiast

w przypadku przyczółka była to większa miąższość zalegających gruntów organicznych o dużej

ściśliwości oraz wyższy nasyp dojazdowy ponad poziomem posadowienia przyczółka.

7.1 Podpory nurtowe

Schemat obliczeniowy wybranej do analizy podpory B przedstawiono na rysunku Z3-1. Na rysunku

tym przedstawiono model w płaskim stanie odkształcenia w fazie początkowej, przed rozpoczęciem

budowy, oraz model w fazie końcowej po wprowadzeniu obciążenia obliczeniowego na poziomie

łożysk.

W projekcie [2] przedstawiono poszczególne fazy wznoszenia podpory B. Wypełnienie grodzy

ze ścianki szczelnej zaprojektowano bezpośrednio na podłożu naturalnym, które wg dokumentacji

geologicznej [4] stanowią grunty warstwy geotechnicznej IB2. Grunty te scharakteryzowano bardzo

niską sztywnością, podając moduł edometryczny M0=3,0 MPa. W obliczeniach obecność warstwy

o tak dużej ściśliwości spowodowała problemy ze statecznością grodzy podczas jej wypełniania oraz

bardzo duże osiadania. Jest to niebezpieczne i niedopuszczalne. Proponuje się więc wzmocnienie lub

wymianę warstwy IB2 na grunt ziarnisty o sztywności odpowiadającej minimum M0=70,0 MPa.

Takie założenie przyjęto w przeprowadzonej symulacji numerycznej. Osiadania podłoża podczas

wypełniania grodzy do poziomu jej korony oszacowano na poziomie ok. 10,0 cm. Na uwagę zwraca

również fakt przyjęcia w projekcie [2] wysokiej wytrzymałości na ścinanie materiału ziarnistego

wypełnienia grodzy. Wartość φ ′=36° jest zdaniem autorów niniejszej opinii zbyt wysoka -

w obliczeniach przyjęto φ ′=32°. Wypełnienie grodzy do poziomu jej korony wywołuje siłę w ściągu

o wartości 105 kN/m oraz momenty zginające w ściance szczelnej 265 kNm/m. Wartości tych sił

praktycznie nie zmieniają się po wprowadzeniu pali wielkośrednicowych oraz iniekcji

strumieniowej. Zaproponowane w projekcie [2] usunięcie ściągu spinającego obudowę grodzy górą

spowodowało jednakże utratę stateczności grodzy w przeprowadzonych symulacjach numerycznych.

Faza ta jest więc niedopuszczalna i wymaga modyfikacji w projekcie podpory. W celu

przeprowadzenia obliczeń dalszych etapów budowy i obciążenia podpory nurtowej B założono

obecność ściągu, co jest kolejną modyfikacją projektu zaproponowaną przez autorów niniejszej

opinii. Na rysunku Z3-2 przedstawiono stan odkształcenia i przemieszczenia podpory B w

przypadku utraty stateczności wywołanej usunięciem ściągu oraz w układzie docelowym obciążenia

podpory B, jednakże z pozostawieniem ściągu (odkształcenie jest przeskalowane w celu lepszej

wizualizacji). W celu sprawdzenia współczynnika bezpieczeństwa przeciążono podporę dwukrotnie.


Przeciążenie nie wywołało utraty stateczności co świadczy o współczynniku bezpieczeństwa o

wartości F ≥2,0. Próba wyznaczenia współczynnika stateczności metodą redukcji φ ′-c ′ nie

przyniosła efektu z powodu problemów numerycznych wynikających z dużych przemieszczeń

względnych w strefie kontaktowej ścianka szczelna – grunt wewnątrz grodzy. Przy obciążeniu

projektowym maksymalny moment w ściance szczelnej wyniósł 347 kNm/m. Maksymalna siła

osiowa w palu wyniosła 3980 kN natomiast maksymalny moment zginający w palu wyniósł

675 kNm.

W projekcie [2] obliczenia wytrzymałościowe podpory B przeprowadzono tzw. metodą

uogólnioną, w której ośrodek gruntowy reprezentowany jest poprzez podpory sprężyste.

W obliczeniach tych przyjęto założenie braku grodzy i przeanalizowano fundament spoczywający

tylko na palach zagłębionych w podłożu naturalnym. Z punktu widzenia sił wewnętrznych w palach

jest to założenie bardziej niekorzystne. Model taki nie daje jednak informacji na temat stateczności

samej konstrukcji grodzy. W calach porównawczych przeprowadzono analogiczne obliczenia

wykorzystując zbudowany model w płaskim stanie odkształcenia.

Na rysunku Z3-3 przedstawiono wyniki obliczeń w postaci odkształcenia podpory obciążonej

docelowo bez udziału grodzy. Przedstawiono również rozkład składowej pionowej przemieszczenia.

Maksymalna siła osiowa w palu wyniosła 5494 kN, natomiast maksymalny moment zginający w

palu wyniósł 1670 kNm/m. Wartość siły osiowej jest tutaj wyższa niż szacowana w projekcie i

przekracza nośność pala policzoną w sposób standardowy. Całość układu zachowuje jednak

stateczność nawet przy dwukrotnym przeciążeniu. Współczynnik stateczności obliczony metodą

redukcji φ ′-c ′ wyniósł tutaj F =2,6. Ponadto należy zauważyć, że w niniejszej opinii przyjęto

wyższe obciążenie poziome równe 10% obciążenia pionowego na łożyska. Przy przyjęciu obciążenia

poziomego wg schematu łożyskowania otrzymano maksymalną siłę osiową w palu 4550 kN oraz

maksymalny moment zginający 775 kNm. Wartość siły osiowej spełnia więc w takim przypadku

wymagania nośności przedstawione w punkcie 6 niniejszego opracowania.

7.2 Przyczółki

Schemat obliczeniowy wybranego do analizy przyczółka D przedstawiono na rysunku Z3-4. Na

rysunku tym przedstawiono model w płaskim stanie odkształcenia w fazie początkowej, przed

rozpoczęciem budowy, oraz model w fazie końcowej po wprowadzeniu obciążenia obliczeniowego

na poziomie łożysk oraz wybudowaniu nasypu dojazdowego do przyczółka. Analiza stateczności

przyczółka nie może być wykonana bez uwzględnienia przylegającej konstrukcji wzmocnienia

podłoża gruntowego pod nasyp drogowy. Szczególnie ważna jest tutaj kolejność robót i ich wspólna

organizacja. Wykonawstwo obiektów mostowych i drogowych przez różnych wykonawców


prowadzi niestety często do sytuacji awaryjnych, szczególnie w sytuacji obecności bardzo ściśliwych

gruntów organicznych o dużej miąższości. Niniejsza opinia obejmuje branżę mostową, jednakże

w obliczeniach analizie stateczności poddano również część konstrukcji drogowej w obszarze styku

z przyczółkiem.

Przedstawione w dokumentacji [4] przekroje geotechniczne sugerują nachylenie dna rzeki

znacznie przekraczające kąt tarcia wewnętrznego warstw geotechnicznych tworzących dno (warstwa

IIA1, φ ′=3°, c ′=5 kPa). Dane takie są sprzeczne gdyż istniejące dno znajduje się w równowadze.

W celu otrzymania stanu wyjściowego w obliczeniach należało więc zwiększyć kąt tarcia gruntów

organicznych φ ′=10÷15°. Sytuacja taka jest dość częsta w dokumentacjach geotechnicznych

w Polsce, gdzie wyznacza się zarówno bardzo niskie parametry sztywności gruntów organicznych

(co jest prawidłowe) i bardzo niskie parametry wytrzymałości na ścinanie. W krajach

skandynawskich oraz w Holandii przyjmuje się często w gruntach organicznych kąty tarcia

wewnętrznego przekraczające 30°, co nie jest równoważne wyeliminowaniu problemów

geotechnicznych związanych z obecnością tych gruntów gdyż podstawowym problemem pozostaje

nadal bardzo duża ściśliwość.

Prawidłowe wymodelowanie pracy przyczółka z uwzględnieniem konstrukcji nasypu

dojazdowego jest trudne do odtworzenia w płaskim stanie odkształcenia. Jest to związane

z obecnością konstrukcji oporowych posadowionych na płytach. Część układu konstrukcyjnego,

gdzie nasyp spoczywa tylko na materacu geosyntetycznym opartym na kolumnach betonowych

dotyczy jedynie środkowej części nasypu i przyczółka. Przekrój ten przyjęto jako bardziej

niekorzystny do obliczeń. Obliczenia wykazały jednakże problemy ze statecznością lokalną materaca

geosyntetycznego i kolumn betonowych pomimo wielu prób zwiększania jego sztywności

i wytrzymałości w ich realistycznym zakresie. W obliczeniach dotyczących konstrukcji nasypu

drogowego i jego wzmocnienia (branża drogowa, projekt [2]) przeprowadzono podobne obliczenia

symulacyjne metodą elementów skończonych. Obliczenia te przeprowadzono jednak tylko

w przekroju poprzecznym nasypu z bardzo uproszczoną charakterystyką materiałową gruntów

naturalnych (model Coulomba-Mohra) oraz prawdopodobnie z przyjęciem sprężystej pracy kolumn

betonowych, których rzeczywista wytrzymałość jest ograniczona przy przyjętym rozstawie kolumn,

wysokości nasypu oraz miąższości warstwy gruntów organicznych. Kolejną uwagą dotyczącą

wzmocnienia gruntów pod nasypem drogowym jest układ kolumn. Przyjęta siatka kolumn 2,0x2,0m

nie jest zachowana w całej strefie przed przyczółkiem i jak można zauważyć na rzucie układu

kolumn lokalnie rozstaw kolumn wzdłuż osi drogi przekracza 2,5m, co wynika z dopasowania siatki

kwadratowej do łuku drogi.


Zakres niniejszej opinii obejmuje tylko branżę mostową więc problem wzmocnienia nasypu

drogowego jest tylko sygnalizowany i w obliczeniach przyjęto wyższą wytrzymałość kolumn oraz

przede wszystkim usztywnienie materaca geotekstylnego poprzez dodatkowe elementy belkowe tak

aby uzyskać stateczność czoła nasypu przed przyczółkiem.

W obliczeniach przyjęto wspólny wykop i platformę roboczą do wykonania zarówno kolumn

betonowych pod nasyp oraz pali wierconych pod przyczółek. Ponadto przyjęto w pierwszym etapie

wykonanie kolumn betonowych i części nasypu drogowego zakończonego skarpą. Wykonanie pali

oraz przyczółka powinno być bezwzględnie przeprowadzone w kolejnym etapie budowy.

Na rysunku Z3-5 przedstawiono stan odkształcenia i przemieszczenia po wykonaniu czoła

nasypu drogowego na podłożu gruntowym wzmocnionym kolumnami oraz odkształcenie i

przemieszczenie przyczółka D układzie docelowym (odkształcenie jest przeskalowane w celu lepszej

wizualizacji). Największe siły wewnętrzne w palach zarejestrowano w końcowym etapie obliczeń tj.

po wykonaniu nasypu dojazdowego obciążeniu go równomiernie obciążeniem 30 kPa i przyłożeniu

obciążenia obliczeniowego na łożyska. Maksymalna siła osiowa w palu wyniosła 4095 kN,

natomiast maksymalny moment zginający w palu wyniósł 678 kNm/m. Wartość siły osiowej jest

wyższa niż oszacowana w projekcie i przekracza nośność pala policzoną w sposób standardowy.

Całość układu zachowuje jednak stateczność nawet przy dwukrotnym przeciążeniu. Współczynnik

stateczności obliczony metodą redukcji φ ′-c ′ wyniósł tutaj F =2,3. Ponadto należy zauważyć, że w

niniejszej opinii przyjęto wyższe obciążenie poziome równe 10% obciążenia pionowego na łożyska.

Przy przyjęciu obciążenia poziomego wg schematu łożyskowania (brak obciążenia poziomego)

otrzymano maksymalną siłę osiową w palu 3423 kN oraz maksymalny moment zginający 539 kNm.

Wartość siły osiowej spełnia więc w takim przypadku wymagania nośności przedstawione w punkcie

6 niniejszego opracowania.


8. Wnioski końcowe

W wyniku przeprowadzonych analiz dotyczących przyjętego w projekcie [1,2] posadowienia Mostu

Brdowskiego przez rzekę Odrę w Szczecinie można przedstawić następujące wnioski ogólne:

• Zaproponowany w projekcie sposób posadowienia podpór nurtowych B i C wymaga

rozwiązania konstrukcyjnego gródz zapewniającego ich długotrwałą stateczność. Projekt

szczegółowy gródz ma być objęty oddzielnym opracowaniem, jednakże już w ogólnej

koncepcji pojawiają się problemy. Ze względu na wysokość gródz niedopuszczalne jest

usunięcie ich spięcia górą. Nawet przy pozostawieniu spięcia górą istnieje groźba

rozszczelnienia się zamków ścianki szczelnej na skutek znacznej siły obwodowej

i w konsekwencji stopniowa ucieczka zasypu gródz. W projekcie i opinii przeanalizowano

niezależnie stateczność podpór nurtowych przy założeniu braku konstrukcji grodzy uzyskując

odpowiednie zapasy bezpieczeństwa. Problem jest jednak szczegółowy i dotyczy dokładności

wykonania pobocznicy pali wierconych, które po odkryciu mogą ulec degradacji otulenia

i zbrojenia a w schemacie bez gródz występują znaczne momenty zginające. Schemat bez

obecności gródz byłby bardziej bezpieczny przy zastosowaniu pali wbijanych rurowych

wypełnionych zbrojonym betonem (podwójne zabezpieczenie w przypadku korozji rur

stalowych).

• Rozwiązaniem zamiennym posadowienia podpór nurtowych może być obniżenie poziomu

posadowienia płyty fundamentowej do dna rzeki oraz wykonanie fundamentu i wydłużonego

filara przy odwodnieniu wewnątrz grodzy. Pionowy napływ wody do grodzy musiałby być

odcięty poprzez wykonanie korka w technologi iniekcji strumieniowej (jet-grouting).

Rozwiązanie to jest związane z większymi kosztami, ale zapewnia większe bezpieczeństwo

i trwałość podpór nurtowych.

• Przy pozostawieniu koncepcji posadowienia podpór nurtowych z grodzami należy

bezwzględnie wprowadzić fazę usunięcia osadów słabonośnych z dna rzeki przed

wykonaniem wypełnienia gródz gruntem ziarnistym. Ponadto sugeruje się nachylenie pali

podpór nurtowych w celu poprawy warunków stateczności podpory.

• W przypadku podpór A i D stanowiących przyczółki Mostu Brdowskiego ich stateczność jest

zapewniona przy spełnieniu dwóch podstawowych warunków: 1. stateczności wzmocnienia

podstawy nasypu kolumnami betonowymi (obliczenia wskazują na konieczność zbrojenia

kolumn oraz prawdopodobnie na zbyt mały rozstaw siatki kolumn w strefie przyczółka);

2. zachowaniu kolejności robót budowlanych tj. w pierwszej fazie czoło nasypu przed


przyczółkiem na wzmocnionym podłożu i w drugiej fazie wykonanie pali i konstrukcji

przyczółka.

• Duża miąższość i podatność gruntów organicznych może spowodować trudności

w prawidłowym wykonaniu trzonów pali wierconych. Wymagane jest zatem duże

doświadczenie wykonawcy pali wierconych.

• Proponuje się wykonanie wspólnego wykopu fundamentowego i platformy roboczej przed

instalacją kolumn betonowych wzmocnienia nasypu drogowego oraz przed wykonaniem pali

wierconych. Roboty te będą wymagały osobno projektu czasowego odwodnienia.


Załącznik nr 1

Warunki gruntowo-wodne


Z1-1. Mapa lokalizacyjna budowy.


Z1-2. Lokalizacja otworów badawczych.


Z1-3. Przekrój geotechniczny wzdłuż projektowanego Mostu Brdowskiego.


Z1-4. Przekrój geotechniczny, podpora A mostu Brdowskiego.

L=20.0 m

0.0 m


Z1-5. Przekrój geotechniczny, podpora B mostu Brdowskiego.

-0.83m n.p.m

L=25.0 m


Z1-6. Przekrój geotechniczny, podpora C mostu Brdowskiego.

-0.83m n.p.m

L=25.0 m


Z1-7. Przekrój geotechniczny, podpora D mostu Brdowskiego.

L=20.0 m

1.3 m


Z1-8. Zestawienie parametrów geotechniczmych wydzielonych warstw gruntowych.


Załącznik nr 2

Obliczenia nośności pali


********************************************** * PROGRAM OPRACOWANO W KATEDRZE GEOTECHNIKI * * WYDZIAL HYDROTECHNIKI-POLITECHNIKA GDANSKA * * 80-952 GDANSK WRZESZCZ WERSJA 89.05.30 * * UL.MAJAKOWSKIEGO 11/12 J.SWINIANSKI * ********************************************** * KOPIA NR 001 * ********************************************** P R O G R A M N P 8 9 ----------------------- OBLICZANIE NOSNOSCI PALI OSIOWO WCISKANYCH I WYCIAGANYCH WG PN-83/B-02482 **********KONTROLNY WYDRUK DANYCH********************************************** 1.NUMER I TYTUL PROJEKTU Most Brdowski, pal wiercony 1200mm, otw M2 Podpora A =============================================================================== 2.PARAMETRY STERUJACE ISO=0 IPGR=1 IPRO=0 INEG= 2 ISU=0 KONTR=1 3.DANE GEOMETRYCZNE I TECHNOLOGICZNE N= 9 NP= 8 LP=1 HW= 2.00 ZI=-1.00 HP=22.00 DH= .50 HK=24.00 MKOR= .90 4.CHARAKTERYSTYKA WARSTW GRUNTU KOD RZEDNA SPAGU STAN GRUNTU CIEZAR GR. WYTRZ. GR. NA SCINANIE LP GRUNTU W-WY (M) ID(IL) WSP.MAT. (KN/M^3) SU(KPA) WSP.MAT. 1 3 4.70 .50 1.10 10.00 2 9 9.40 .60 1.10 6.00 3 3 10.60 .65 .90 10.00 4 3 12.00 .85 .90 10.00 5 2 12.80 .85 .90 10.00 6 2 15.10 .75 .90 10.00 7 3 21.10 .75 .90 10.00 8 4 23.40 .75 .90 11.00 9 4 30.00 .85 .90 11.00 5.CHARAKTERYSTYKA PRZEKROJI PALI LP WSP.KSZT. WYMIAR1 WYMIAR2 1 0 1.200 1.200 6.TARCIE NEGATYWNE GRUNTU LP TN(KPA) 1 -1.00 2 5.00 7.CHARAKTERYSTYKA GRUPY PALI SZEROKOSC DLUGOSC A= 12.20 B= 2.50 LICZBA PALI W GRUPIE DLA IPGR KOLEJNYCH ROZSTAWOW PALI J(1)= 5 8.ROZSTAWY PALI W GRUPIE LP R1(M) 1 3.05 **********KONIEC KONTROLNEGO WYDRUKU DANYCH************************************ KONTROLA POPRAWNOSCI OBLICZEN PARAMETRY ZADANE ISO=0 IPGR=1 IPRO=0 INEG= 2 ISU=0 KONTR=1 N= 9 NP= 8 PARAMETRY POMOCNICZE WYGENEROWANE IHCI=1 IRED=0 N4=13 N5= 8 INF=3 MK= 5 ZI= 4.51 WKTG=1.00 MIK= 1 MIM= 5 INF2= 3 N3=14 HCI=17.32 J NR KOD Z(mppt) H(m) TR(kPa) QP(kPa) SP SS SW TAN 1 1 3 4.70 2.70 -34.27 .0 .90 .80 .50 .105 2 2 9 9.40 4.70 -5.00 .0 1.00 1.00 .60 .017 3 3 3 10.60 1.20 54.10 834.6 .90 .80 .50 .105 4 4 3 12.00 1.40 74.45 1347.7 .80 .70 .50 .123 5 5 2 12.80 .80 95.07 2078.9 1.00 1.00 .70 .123 6 6 2 15.10 2.30 79.25 2228.1 1.00 1.00 .70 .123


7 7 3 21.10 6.00 64.09 2187.8 .80 .70 .50 .123 8 8 4 22.00 .90 47.05 1795.5 .80 .70 .50 .123 9 8 4 22.50 .50 47.05 1832.0 .80 .70 .50 .123 10 8 4 23.00 .50 47.05 1868.5 .80 .70 .50 .123 11 8 4 23.40 .40 47.05 1897.7 .80 .70 .50 .123 12 9 4 23.50 .10 55.23 2205.3 .80 .70 .50 .123 13 9 4 24.00 .50 55.23 2247.6 .80 .70 .50 .123 **********WYDRUK WYNIKOW OBLICZEN********************************************** *PALE WCISKANE POJEDYNCZE* SPRAWDZENIE NORMOWYCH WARUNKOW ZAGLEBIENIA PALI W GRUNCIE NOSNYM DLUGOSC * PRZEKROJ * OPIS ZAGLEBIENIA PALI WEDLUG PKT. 2.2.4 LUB 2.2.9.1 NORMY Z=21.50 D(1)= 1.200 ! UWAGA ! W OBLICZENIACH NOSNOSCI PODSTAWY PALA PRZYJETO WARSTWE SLABSZA - GORNA ! Z=22.00 D(1)= 1.200 ! UWAGA ! W OBLICZENIACH NOSNOSCI PODSTAWY PALA PRZYJETO WARSTWE SLABSZA - GORNA ! WYNIKI OBLICZEN NOSNOSCI PALI WCISKANYCH SPELNIAJACYCH NORMOWE WARUNKI ZAGLEBIENIA PRZEKROJ * NOSNOSC N (KN)=M*(NP+NS)+TN DLA DOPUSZCZALNYCH DLUGOSCI PALI Z=Z(J)-HW W (M) D(L)= (M) * DLUGOSC PALI Z= 20.00 20.50 21.00 21.50 22.00 D(1)= 1.200 N = 3408.6 3494.2 3579.8 3667.4 3762.7 NP= 1624.5 1657.6 1690.6 1723.6 1756.7 NS= 2571.3 2633.4 2695.5 2759.7 2832.6 TN= -367.7 -367.7 -367.7 -367.7 -367.7 *PALE WCISKANE W GRUPIE* PRZEKROJ * ODSTEP-R * NOSNOSC NG(KN)=M*M2*(NP+M1*NS)+MN*TN DLA DOPUSZCZALNYCH DLUGOSCI PALI Z=Z(J)-HW W (M) D(L)= (M) * DLUGOSC PALI Z= 20.00 20.50 21.00 21.50 22.00 D(1)=1.200 PROM.STR.NAP.PR= 2.13 2.19 2.25 2.31 2.37 R(1)=3.05 NG= 3190.0 3248.8 3282.4 3318.1 3360.7 M2= 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 M1= .91 .90 .88 .86 .84 MN= 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 **********KONIEC WYDRUKU WYNIKOW OBLICZEN***********************************


********************************************** * PROGRAM OPRACOWANO W KATEDRZE GEOTECHNIKI * * WYDZIAL HYDROTECHNIKI-POLITECHNIKA GDANSKA * * 80-952 GDANSK WRZESZCZ WERSJA 89.05.30 * * UL.MAJAKOWSKIEGO 11/12 J.SWINIANSKI * ********************************************** * KOPIA NR 001 * ********************************************** P R O G R A M N P 8 9 ----------------------- OBLICZANIE NOSNOSCI PALI OSIOWO WCISKANYCH I WYCIAGANYCH WG PN-83/B-02482 **********KONTROLNY WYDRUK DANYCH********************************************** 1.NUMER I TYTUL PROJEKTU Most Brdowski,pal wiercony 1500mm, otw M4 Podpora B =============================================================================== 2.PARAMETRY STERUJACE ISO=0 IPGR=1 IPRO=0 INEG= 1 ISU=0 KONTR=3 3.DANE GEOMETRYCZNE I TECHNOLOGICZNE N= 8 NP= 8 LP=1 HW= 1.20 ZI=-1.00 HP=26.20 DH= .50 HK=28.20 MKOR= .90 4.CHARAKTERYSTYKA WARSTW GRUNTU KOD RZEDNA SPAGU STAN GRUNTU CIEZAR GR. WYTRZ. GR. NA SCINANIE LP GRUNTU W-WY (M) ID(IL) WSP.MAT. (KN/M^3) SU(KPA) WSP.MAT. 1 9 12.80 .50 1.10 10.00 2 3 14.70 .65 .90 10.00 3 2 18.30 .56 .90 10.00 4 2 19.00 .75 .90 10.00 5 4 21.20 .85 .90 10.00 6 6 22.70 .05 .90 12.00 7 4 25.70 .85 .90 10.00 8 8 30.00 .00 .90 11.00 5.CHARAKTERYSTYKA PRZEKROJI PALI LP WSP.KSZT. WYMIAR1 WYMIAR2 1 0 1.500 1.500 6.TARCIE NEGATYWNE GRUNTU LP TN(KPA) 1 5.00 7.CHARAKTERYSTYKA GRUPY PALI SZEROKOSC DLUGOSC A= 12.20 B= 4.00 LICZBA PALI W GRUPIE DLA IPGR KOLEJNYCH ROZSTAWOW PALI J(1)= 4 8.ROZSTAWY PALI W GRUPIE LP R1(M) 1 4.10 **********KONIEC KONTROLNEGO WYDRUKU DANYCH************************************ KONTROLA POPRAWNOSCI OBLICZEN PARAMETRY ZADANE ISO=0 IPGR=1 IPRO=0 INEG= 1 ISU=0 KONTR=3 N= 8 NP= 8 PARAMETRY POMOCNICZE WYGENEROWANE IHCI=1 IRED=0 N4=12 N5= 8 INF=2 MK= 5 ZI= 4.48 WKTG= .66 MIK= 1 MIM= 5 INF2= 2 N3=13 HCI=10.00 J NR KOD Z(mppt) H(m) TR(kPa) QP(kPa) SP SS SW TAN 1 1 9 12.80 11.60 -5.00 .0 1.00 1.00 .60 .070 2 2 3 14.70 1.90 54.16 1242.8 .90 .80 .50 .105 3 3 2 18.30 3.60 58.74 1798.1 1.00 1.10 .70 .105 4 4 2 19.00 .70 79.25 2464.1 1.00 1.00 .70 .123 5 5 4 21.20 2.20 55.23 1829.1 .80 .70 .50 .123 6 6 6 22.70 1.50 43.29 1656.0 1.00 1.00 .60 .070 7 7 4 25.70 3.00 55.23 2188.1 .80 .70 .50 .123 8 8 8 26.20 .50 27.00 1125.0 1.00 1.00 .60 .070 9 8 8 26.70 .50 27.00 1125.0 1.00 1.00 .60 .070 10 8 8 27.20 .50 27.00 1125.0 1.00 1.00 .60 .070


11 8 8 27.70 .50 27.00 1125.0 1.00 1.00 .60 .070 12 8 8 28.20 .50 27.00 1125.0 1.00 1.00 .60 .070 **********WYDRUK WYNIKOW OBLICZEN********************************************** *PALE WCISKANE POJEDYNCZE* PRZEKROJ * NOSNOSC N (KN)=M*(NP+NS)+TN DLA DOPUSZCZALNYCH DLUGOSCI PALI Z=Z(J)-HW W (M) D(L)= (M) * DLUGOSC PALI Z= 25.00 25.50 26.00 26.50 27.00 D(1)= 1.500 N = 4272.1 4329.3 4386.6 4443.9 4501.1 NP= 1988.0 1988.0 1988.0 1988.0 1988.0 NS= 3062.4 3126.0 3189.6 3253.3 3316.9 TN= -273.3 -273.3 -273.3 -273.3 -273.3 *PALE WCISKANE W GRUPIE* PRZEKROJ * ODSTEP-R * NOSNOSC NG(KN)=M*M2*(NP+M1*NS)+MN*TN DLA DOPUSZCZALNYCH DLUGOSCI PALI Z=Z(J)-HW W (M) D(L)= (M) * DLUGOSC PALI Z= 25.00 25.50 26.00 26.50 27.00 D(1)=1.500 PROM.STR.NAP.PR= 2.19 2.23 2.26 2.30 2.33 R(1)=4.10 NG= 4212.1 4254.3 4386.6 4443.9 4501.1 M2= 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 M1= .98 .97 1.00 1.00 1.00 MN= 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 **********KONIEC WYDRUKU WYNIKOW OBLICZEN************************************


********************************************** * PROGRAM OPRACOWANO W KATEDRZE GEOTECHNIKI * * WYDZIAL HYDROTECHNIKI-POLITECHNIKA GDANSKA * * 80-952 GDANSK WRZESZCZ WERSJA 89.05.30 * * UL.MAJAKOWSKIEGO 11/12 J.SWINIANSKI * ********************************************** * KOPIA NR 001 * ********************************************** P R O G R A M N P 8 9 ----------------------- OBLICZANIE NOSNOSCI PALI OSIOWO WCISKANYCH I WYCIAGANYCH WG PN-83/B-02482 **********KONTROLNY WYDRUK DANYCH********************************************** 1.NUMER I TYTUL PROJEKTU Most Brdowski,pal wiercony 1500mm, otw M4 Podpora B =============================================================================== 2.PARAMETRY STERUJACE ISO=0 IPGR=1 IPRO=0 INEG= 1 ISU=0 KONTR=1 3.DANE GEOMETRYCZNE I TECHNOLOGICZNE N= 8 NP= 8 LP=1 HW= 1.20 ZI=-1.00 HP=26.20 DH= .50 HK=28.20 MKOR= .90 4.CHARAKTERYSTYKA WARSTW GRUNTU KOD RZEDNA SPAGU STAN GRUNTU CIEZAR GR. WYTRZ. GR. NA SCINANIE LP GRUNTU W-WY (M) ID(IL) WSP.MAT. (KN/M^3) SU(KPA) WSP.MAT. 1 9 12.80 .50 1.10 10.00 2 3 14.70 .65 .90 10.00 3 2 18.30 .56 .90 10.00 4 2 19.00 .75 .90 10.00 5 4 21.20 .85 .90 10.00 6 6 22.70 .05 .90 12.00 7 4 25.70 .85 .90 10.00 8 4 30.00 .85 .90 11.00 5.CHARAKTERYSTYKA PRZEKROJI PALI LP WSP.KSZT. WYMIAR1 WYMIAR2 1 0 1.500 1.500 6.TARCIE NEGATYWNE GRUNTU LP TN(KPA) 1 5.00 7.CHARAKTERYSTYKA GRUPY PALI SZEROKOSC DLUGOSC A= 12.20 B= 4.00 LICZBA PALI W GRUPIE DLA IPGR KOLEJNYCH ROZSTAWOW PALI J(1)= 4 8.ROZSTAWY PALI W GRUPIE LP R1(M) 1 4.10 **********KONIEC KONTROLNEGO WYDRUKU DANYCH************************************ KONTROLA POPRAWNOSCI OBLICZEN PARAMETRY ZADANE ISO=0 IPGR=1 IPRO=0 INEG= 1 ISU=0 KONTR=1 N= 8 NP= 8 PARAMETRY POMOCNICZE WYGENEROWANE IHCI=1 IRED=0 N4=12 N5= 8 INF=2 MK= 5 ZI= 4.48 WKTG= .91 MIK= 1 MIM= 5 INF2= 2 N3=13 HCI=19.36 J NR KOD Z(mppt) H(m) TR(kPa) QP(kPa) SP SS SW TAN 1 1 9 12.80 11.60 -5.00 .0 1.00 1.00 .60 .070 2 2 3 14.70 1.90 54.16 1242.8 .90 .80 .50 .105 3 3 2 18.30 3.60 58.74 1798.1 1.00 1.10 .70 .105 4 4 2 19.00 .70 79.25 2464.1 1.00 1.00 .70 .123 5 5 4 21.20 2.20 55.23 1829.1 .80 .70 .50 .123 6 6 6 22.70 1.50 43.29 1656.0 1.00 1.00 .60 .070 7 7 4 25.70 3.00 55.23 2188.1 .80 .70 .50 .123 8 8 4 26.20 .50 55.23 2228.0 .80 .70 .50 .123 9 8 4 26.70 .50 55.23 2267.9 .80 .70 .50 .123


10 8 4 27.20 .50 55.23 2307.8 .80 .70 .50 .123 11 8 4 27.70 .50 55.23 2347.7 .80 .70 .50 .123 12 8 4 28.20 .50 55.23 2387.6 .80 .70 .50 .123 **********WYDRUK WYNIKOW OBLICZEN********************************************** *PALE WCISKANE POJEDYNCZE* WYNIKI OBLICZEN NOSNOSCI PALI WCISKANYCH SPELNIAJACYCH NORMOWE WARUNKI ZAGLEBIENIA PRZEKROJ * NOSNOSC N (KN)=M*(NP+NS)+TN DLA DOPUSZCZALNYCH DLUGOSCI PALI Z=Z(J)-HW W (M) D(L)= (M) * DLUGOSC PALI Z= 25.00 25.50 26.00 26.50 27.00 D(1)= 1.500 N = 5342.4 5475.1 5607.9 5740.6 5873.3 NP= 3149.8 3206.2 3262.6 3319.0 3375.4 NS= 3089.9 3181.0 3272.1 3363.2 3454.2 TN= -273.3 -273.3 -273.3 -273.3 -273.3 *PALE WCISKANE W GRUPIE* PRZEKROJ * ODSTEP-R * NOSNOSC NG(KN)=M*M2*(NP+M1*NS)+MN*TN DLA DOPUSZCZALNYCH DLUGOSCI PALI Z=Z(J)-HW W (M) D(L)= (M) * DLUGOSC PALI Z= 25.00 25.50 26.00 26.50 27.00 D(1)=1.500 PROM.STR.NAP.PR= 2.22 2.28 2.34 2.40 2.47 R(1)=4.10 NG= 5271.5 5378.4 5485.2 5592.0 5698.6 M2= 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 M1= .97 .97 .96 .95 .94 MN= 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 **********KONIEC WYDRUKU WYNIKOW OBLICZEN************************************


********************************************** * PROGRAM OPRACOWANO W KATEDRZE GEOTECHNIKI * * WYDZIAL HYDROTECHNIKI-POLITECHNIKA GDANSKA * * 80-952 GDANSK WRZESZCZ WERSJA 89.05.30 * * UL.MAJAKOWSKIEGO 11/12 J.SWINIANSKI * ********************************************** * KOPIA NR 001 * ********************************************** P R O G R A M N P 8 9 ----------------------- OBLICZANIE NOSNOSCI PALI OSIOWO WCISKANYCH I WYCIAGANYCH WG PN-83/B-02482 **********KONTROLNY WYDRUK DANYCH********************************************** 1.NUMER I TYTUL PROJEKTU Most Brdowski,pal wiercony 1500mm, otw M6 Podpora C =============================================================================== 2.PARAMETRY STERUJACE ISO=0 IPGR=1 IPRO=0 INEG= 1 ISU=0 KONTR=1 3.DANE GEOMETRYCZNE I TECHNOLOGICZNE N= 8 NP= 8 LP=1 HW= 1.05 ZI=-1.00 HP=26.05 DH= .50 HK=28.05 MKOR= .90 4.CHARAKTERYSTYKA WARSTW GRUNTU KOD RZEDNA SPAGU STAN GRUNTU CIEZAR GR. WYTRZ. GR. NA SCINANIE LP GRUNTU W-WY (M) ID(IL) WSP.MAT. (KN/M^3) SU(KPA) WSP.MAT. 1 9 11.10 .50 1.10 10.00 2 3 13.40 .55 .90 10.00 3 2 14.70 .75 .90 10.00 4 2 16.70 .65 .90 10.00 5 2 22.00 .55 .90 10.00 6 3 23.70 .75 .90 10.00 7 3 28.70 .65 .90 10.00 8 3 30.00 .85 .90 10.00 5.CHARAKTERYSTYKA PRZEKROJI PALI LP WSP.KSZT. WYMIAR1 WYMIAR2 1 0 1.500 1.500 6.TARCIE NEGATYWNE GRUNTU LP TN(KPA) 1 5.00 7.CHARAKTERYSTYKA GRUPY PALI SZEROKOSC DLUGOSC A= 12.20 B= 4.00 LICZBA PALI W GRUPIE DLA IPGR KOLEJNYCH ROZSTAWOW PALI J(1)= 4 8.ROZSTAWY PALI W GRUPIE LP R1(M) 1 4.10 **********KONIEC KONTROLNEGO WYDRUKU DANYCH************************************ KONTROLA POPRAWNOSCI OBLICZEN PARAMETRY ZADANE ISO=0 IPGR=1 IPRO=0 INEG= 1 ISU=0 KONTR=1 N= 8 NP= 8 PARAMETRY POMOCNICZE WYGENEROWANE IHCI=1 IRED=0 N4=11 N5= 7 INF=2 MK= 5 ZI= 3.89 WKTG=1.00 MIK= 1 MIM= 5 INF2= 2 N3=13 HCI=19.36 J NR KOD Z(mppt) H(m) TR(kPa) QP(kPa) SP SS SW TAN 1 1 9 11.10 10.05 -5.00 .0 1.00 1.00 .60 .070 2 2 3 13.40 2.30 45.95 1030.1 .90 .80 .50 .105 3 3 2 14.70 1.30 79.25 2023.5 1.00 1.00 .70 .123 4 4 2 16.70 2.00 65.17 1917.3 1.00 1.10 .70 .105 5 5 2 22.00 5.30 58.02 2154.1 1.00 1.10 .70 .105 6 6 3 23.70 1.70 64.09 2268.2 .80 .70 .50 .123 7 7 3 26.05 2.35 54.16 2146.7 .90 .80 .50 .105 8 7 3 26.55 .50 54.16 2184.5 .90 .80 .50 .105


9 7 3 27.05 .50 54.16 2222.4 .90 .80 .50 .105 10 7 3 27.55 .50 54.16 2260.2 .90 .80 .50 .105 11 7 3 28.05 .50 54.16 2298.0 .90 .80 .50 .105 **********WYDRUK WYNIKOW OBLICZEN********************************************** *PALE WCISKANE POJEDYNCZE* WYNIKI OBLICZEN NOSNOSCI PALI WCISKANYCH SPELNIAJACYCH NORMOWE WARUNKI ZAGLEBIENIA PRZEKROJ * NOSNOSC N (KN)=M*(NP+NS)+TN DLA DOPUSZCZALNYCH DLUGOSCI PALI Z=Z(J)-HW W (M) D(L)= (M) * DLUGOSC PALI Z= 25.00 25.50 26.00 26.50 27.00 D(1)= 1.500 N = 6429.6 6575.6 6721.6 6867.7 7013.7 NP= 3414.2 3474.3 3534.5 3594.7 3654.9 NS= 3992.9 4095.0 4197.1 4299.2 4401.3 TN= -236.8 -236.8 -236.8 -236.8 -236.8 *PALE WCISKANE W GRUPIE* PRZEKROJ * ODSTEP-R * NOSNOSC NG(KN)=M*M2*(NP+M1*NS)+MN*TN DLA DOPUSZCZALNYCH DLUGOSCI PALI Z=Z(J)-HW W (M) D(L)= (M) * DLUGOSC PALI Z= 25.00 25.50 26.00 26.50 27.00 D(1)=1.500 PROM.STR.NAP.PR= 2.37 2.43 2.48 2.53 2.58 R(1)=4.10 NG= 6266.2 6385.1 6503.8 6622.5 6740.9 M2= 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 M1= .95 .95 .94 .94 .93 MN= 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 **********KONIEC WYDRUKU WYNIKOW OBLICZEN************************************


********************************************** * PROGRAM OPRACOWANO W KATEDRZE GEOTECHNIKI * * WYDZIAL HYDROTECHNIKI-POLITECHNIKA GDANSKA * * 80-952 GDANSK WRZESZCZ WERSJA 89.05.30 * * UL.MAJAKOWSKIEGO 11/12 J.SWINIANSKI * ********************************************** * KOPIA NR 001 * ********************************************** P R O G R A M N P 8 9 ----------------------- OBLICZANIE NOSNOSCI PALI OSIOWO WCISKANYCH I WYCIAGANYCH WG PN-83/B-02482 **********KONTROLNY WYDRUK DANYCH********************************************** 1.NUMER I TYTUL PROJEKTU Most Brdowski,pal wiercony 1200mm, otw M8 Podpora D =============================================================================== 2.PARAMETRY STERUJACE ISO=0 IPGR=1 IPRO=0 INEG= 1 ISU=0 KONTR=1 3.DANE GEOMETRYCZNE I TECHNOLOGICZNE N= 9 NP= 8 LP=1 HW= 2.45 ZI=-1.00 HP=22.45 DH= .50 HK=24.45 MKOR= .90 4.CHARAKTERYSTYKA WARSTW GRUNTU KOD RZEDNA SPAGU STAN GRUNTU CIEZAR GR. WYTRZ. GR. NA SCINANIE LP GRUNTU W-WY (M) ID(IL) WSP.MAT. (KN/M^3) SU(KPA) WSP.MAT. 1 9 9.50 .60 1.10 6.00 2 3 10.20 .45 .90 10.00 3 3 14.90 .55 .90 10.00 4 3 16.00 .65 .90 10.00 5 2 17.30 .55 .90 10.00 6 2 19.60 .85 .90 10.00 7 2 22.00 .65 .90 10.00 8 2 23.50 .55 .90 10.00 9 2 30.00 .75 .90 10.00 5.CHARAKTERYSTYKA PRZEKROJI PALI LP WSP.KSZT. WYMIAR1 WYMIAR2 1 0 1.200 1.200 6.TARCIE NEGATYWNE GRUNTU LP TN(KPA) 1 5.00 7.CHARAKTERYSTYKA GRUPY PALI SZEROKOSC DLUGOSC A= 14.00 B= 2.50 LICZBA PALI W GRUPIE DLA IPGR KOLEJNYCH ROZSTAWOW PALI J(1)= 5 8.ROZSTAWY PALI W GRUPIE LP R1(M) 1 3.50 **********KONIEC KONTROLNEGO WYDRUKU DANYCH************************************ KONTROLA POPRAWNOSCI OBLICZEN PARAMETRY ZADANE ISO=0 IPGR=1 IPRO=0 INEG= 1 ISU=0 KONTR=1 N= 9 NP= 8 PARAMETRY POMOCNICZE WYGENEROWANE IHCI=1 IRED=0 N4=13 N5= 8 INF=2 MK= 5 ZI= 5.80 WKTG=1.00 MIK= 1 MIM= 5 INF2= 2 N3=14 HCI=17.32 J NR KOD Z(mppt) H(m) TR(kPa) QP(kPa) SP SS SW TAN 1 1 9 9.50 7.05 -5.00 .0 1.00 1.00 .60 .017 2 2 3 10.20 .70 30.61 462.5 .90 .80 .50 .105 3 3 3 14.90 4.70 45.61 1102.1 .90 .80 .50 .105 4 4 3 16.00 1.10 54.16 1387.3 .90 .80 .50 .105 5 5 2 17.30 1.30 58.02 1745.9 1.00 1.10 .70 .105 6 6 2 19.60 2.30 95.07 3066.5 1.00 1.00 .70 .123 7 7 2 22.00 2.40 65.17 2489.1 1.00 1.10 .70 .105


8 8 2 22.45 .45 58.02 2229.3 1.00 1.10 .70 .105 9 8 2 22.95 .50 58.02 2276.2 1.00 1.10 .70 .105 10 8 2 23.45 .50 58.02 2323.1 1.00 1.10 .70 .105 11 8 2 23.50 .05 58.02 2327.8 1.00 1.10 .70 .105 12 9 2 23.95 .45 79.25 3181.4 1.00 1.00 .70 .123 13 9 2 24.45 .50 79.25 3244.4 1.00 1.00 .70 .123 **********WYDRUK WYNIKOW OBLICZEN********************************************** *PALE WCISKANE POJEDYNCZE* SPRAWDZENIE NORMOWYCH WARUNKOW ZAGLEBIENIA PALI W GRUNCIE NOSNYM DLUGOSC * PRZEKROJ * OPIS ZAGLEBIENIA PALI WEDLUG PKT. 2.2.4 LUB 2.2.9.1 NORMY Z=21.50 D(1)= 1.200 ! UWAGA ! W OBLICZENIACH NOSNOSCI PODSTAWY PALA PRZYJETO WARSTWE SLABSZA - GORNA ! Z=22.00 D(1)= 1.200 ! UWAGA ! W OBLICZENIACH NOSNOSCI PODSTAWY PALA PRZYJETO WARSTWE SLABSZA - GORNA ! WYNIKI OBLICZEN NOSNOSCI PALI WCISKANYCH SPELNIAJACYCH NORMOWE WARUNKI ZAGLEBIENIA PRZEKROJ * NOSNOSC N (KN)=M*(NP+NS)+TN DLA DOPUSZCZALNYCH DLUGOSCI PALI Z=Z(J)-HW W (M) D(L)= (M) * DLUGOSC PALI Z= 20.00 20.50 21.00 21.50 22.00 D(1)= 1.200 N = 4642.6 4798.6 4954.7 5134.3 5316.5 NP= 2521.3 2574.3 2627.4 2680.5 2733.5 NS= 2784.8 2905.1 3025.4 3171.9 3321.3 TN= -132.9 -132.9 -132.9 -132.9 -132.9 *PALE WCISKANE W GRUPIE* PRZEKROJ * ODSTEP-R * NOSNOSC NG(KN)=M*M2*(NP+M1*NS)+MN*TN DLA DOPUSZCZALNYCH DLUGOSCI PALI Z=Z(J)-HW W (M) D(L)= (M) * DLUGOSC PALI Z= 20.00 20.50 21.00 21.50 22.00 D(1)=1.200 PROM.STR.NAP.PR= 2.00 2.05 2.11 2.17 2.23 R(1)=3.50 NG= 4537.7 4669.8 4801.2 4951.2 5102.6 M2= 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 M1= .96 .95 .94 .94 .93 MN= 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 **********KONIEC WYDRUKU WYNIKOW OBLICZEN************************************


Załącznik nr 3

Analiza współpracy podpór z podłożem gruntowym


Faza początkowa

Faza końcowa

IB2IIIC4

IIIB4IIIA6

IIIC7

IIID7

zasyp

wymiana

jet

IIID7

IIIE6

ściankaszczelna

607nLarssenpale wiercone=1,5m, =4,1mD r

obciążenie=1394 kN/m

=0,1 =139 kN/mV

H Vściąg

Z3-1. Podpora nurtowa B, geometria i dyskretyzacja przyjętego modelu obliczeniowego.


Odkształcenie wywołaneusunięciem ściągu

=0.06m,utrata statecznościsx

max

Odkształcenie wywołaneciężarem fundamentui obciążeniem łożysk

=0.02m, układ stateczny przyzachowaniu ściągu

sxmax sy

max =0.015m


=0,1 =139 kN/mV

H V

Z3-2. Stan odkształcenia i przemieszczenia w różnych etapach pracy podpora nurtowej B.


Od

35

kształcenie wywołaneciężarem fundamentui obciążeniem łożysk

=0.0 m, układ statecznysx

max symax =0.0 m2 ,

Rozkład składowej pionowejprzemieszczenia ( wywołanyciężarem fundamentui obciążeniem łożysk

sy)


=0,1 =139 kN/mV

H V

Z3-3. Stan odkształcenia i przemieszczenia, podpora nurtowa B bez udziału grodzy.


Faza początkowa

Faza końcowa

IA2

IIA1

IIC2

IIIB4

IIIB4

IIIB5

IIIB5IIIC4

III 7C

pale wiercone=1, m, = , mD r2 3 5

kolumny betonowe0 4 2 0= , m, = , mD r

= kN/m=0,1 = kN/m

VH V

77577.5

zasyp

materac

Z3-4. Przyczółek D, geometria i dyskretyzacja przyjętego modelu obliczeniowego.


Odnasypem drogowym

uk

kształcenie wywołane

=0.015m, ład stateczny

sxmax sy

max =0.020m

Odkształcenie wywołanefundamentem, obciążeniem łożysk

=0.025m, układ statecznysx

max symax =0.043m,

Z3-5. Stan odkształcenia i przemieszczenia w różnych etapach pracy przyczółka D.

opinia dotyczĄca posadowienia mostu...

Documents