Kapitola II. Spodní stavba dopravních staveb (ČÁST 1)

2.1   Spodní stavba dopravních staveb

 

2.1.1   Zemní těleso dopravních staveb

Zemní těleso dopravních staveb je tvořeno jako:     

  • násyp,
  • zářez,
  • odřez,
  • kombinace násypu a zářezu.

Při založení násypu na stávajícím terénu se sklonem > 10 % se provádějí v příčném řezu stupně (lavičky) o šířce 2,5 – 3,0 m. Při založení násypu na stávajícím terénu se sklonem > 30% se provádějí opěrné zdi nebo speciální zemní konstrukce.

Sklony svahů zářezu nebo násypu závisí na vlastnostech zemin a hornin, z nichž je těleso dopravní stavby tvořeno. Pokud nejsou složité podmínky pro zakládání, není třeba provádět výpočty a používají se standardní úpravy sklonů svahů vycházející ze vzorových listů a zkušeností.

Tab. 2. 2     Sklony svahů zářezů

hloubka zářezu

sklon svahu

menší nebo rovna 2,00 m

jednotný max. 1 : 2

nad 2,00 m až do 6,00 m včetně

jednotný max. 1 : 1,75

 

 

 

 

nad 6,00 m nebo nižší ale ve složitých podmínkách

výpočtem

výškové pásmo

celková výška násypu

sklon svahu

do 3,00 m

 

1 : 2,5

od 3,00 m do 6,00 m

do 6,00 m

1 : 1,5

nad 6,00 m

1 : 1,75

nad 6,00 m

 

1 : 1,5

 

 

 

 

 

 

 

Násypy podél vodních toků a v zátopových územích mají být navrženy do takové výšky, aby:

  • přilehlá hrana koruny silniční komunikace/železnice ležela 1,00 m nad hladinou Q100,
  • nejnižší bod zemní pláně ležel 0,50 m nad hladinou Q100.

Ochrana svahů zemního tělesa proti erozi

  • ohumusování a zatravnění,
  • hydroosev,
  • speciální geotextilie pro zatravnění,
  • geomříže,
  •  vegetační tvárnice,
  • v blízkosti vodních toků odláždění svahů do výšky nad hladinu Q100.

Zemní pláň je horní plocha zemního tělesa na styku s konstrukcí vozovky či železničním svrškem. Příčný sklon pláně se provádí:

  •  v přímé ve střechovitém sklonu 3 % (silnice) 5% (železnice),
  • v obloucích s jednostranným příčným sklonem  3 % (5%).

Modul přetvárnosti zemní pláně Edef ³ 45 MPa. Pokud zemina nevyhovuje, provádí se zlepšení pláně. Zemní pláň může být:       

  • rostlá (u zářezu),
  • nasypaná (u násypů).

Aktivní zóna je horní vrstva zemního tělesa pod zemní plání do hloubky cca 0,50 m, do níž zasahují vlivy zatížení z konstrukce dopravní stavby a klimatické změny. Podloží násypu je potom část terénu, po odstranění ornice, tvořící základ pro násyp. Je-li zemina nevyhovující, provádí se její zlepšení.

Násyp            

  • prostý (z vhodných zemin a hornin),
  • vrstevnatý (střídání např. vrstev hornin málo pevných a pevných),
  • vyztužený (kombinace sypaniny a výztužných prvků).

Geosyntetika zlepšují únosnost a stabilitu zemních těles:

  • geotextilie (propustné pro vodu, funkce separační popř. ztužující),
  • geomřížoviny (ztužující prvek),
  • geomembrány (nepropustná fólie).

 

2.1.2        Stabilita svahů, násypů a podloží

Definice stupně stability:

  • mezní zatížení a deformace / přípustné zatížení a deformace
  • pasivní síly / aktivní síly
  • souč. pro redukci

a)        Rozdělení sesuvů

  • svahové pohyby pokryvných útvarů

•         plíživost sutí,

•         soliflukce,

•         hákování vrstev,

•         proudové sesuvy,

 

  • pohyby úlomkovitých a sypkých hornin                  

•         opadávání,

•         osypy,

•         tekoucí písky,

•         suťové proudy

 

  • pohyby soudržných zemin

 

  • vytlačování plastického podloží       

•         z podloží násypů,

•         kerné sesuvy

 

  • sjíždění po předurčených plochách  

•         pukliny,

•         tektonické plochy.

b)    Příčiny sesuvů

►    vliv průsakové srážkové povrchové vody,

►   vliv hladiny vody,

►    vliv průsakové srážkové vody,

►   vliv proudového tlaku podzemní vody,

►    vliv propustné vrstvy,

►    vliv oslabení paty svahu,

►   přitížení koruny svahu,

►   vliv dopravy,

►    vliv nepropustné vrstvy.

Metody mezní rovnováhy

Metody mezní rovnováhy berou za základ využitelnou smykovou pevnost zeminy a hledají možnou plochu, na které dojde nejsnáze k usmyknutí:

  • sypké zeminy  (rovinná plocha),
  • soudržné zeminy (válcová plocha, dle log. spirály nebo zakřivené plochy).

Univerzální metody - proužkové (švédské)

princip:           

•         předpoklad existence vnitřních sil,

•         splnění podmínek rovnováhy proužků i celé části svahu nad plochou.

c)       Stabilita nesoudržných zemin

  • svahem neprosakuje voda

podmínka rovnováhy elementu: 

d)    Stabilita soudržných zemin

  • stabilitní řešení s různými druhy parametrů a tlaků

►      zanedbání tlaku vody v pórech,

►     efektivní zatížení přímo na smykové ploše,

►      parametry ze zkoušek CD.

 

  • obecné řešení mezní rovnováhy

►        základ tvoří Mohr-Coulombovo kritérium,

►        omezení povrchem a předpokládanou smykovou plochou,

►         rozdělení tělesa na n proužků.

Rovnice:        3 statické podmínky rovnováhy pro každý proužek

                        1 vztah mezi normálovou a tangenciální složkou

Metody

  • pettersonova metoda

                        neuvažuje vliv jednotlivých proužků navzájem

                        smyková síla od soudržnosti + třecí složka / tangenciální složka

 

  • bishopova metoda

                        uvažuje vliv proužků  a předpokládá kruhovou smykovou plochu

  • janbuova metoda

                        zavádí vodorovné síly a lze počítat jakýkoliv tvar smykové plochy

                        mezní stav na ploše:      

2.1.3        Sanace a metody zvýšení stability

Úprava tvaru zemního tělesa

  • odběr materiálu u paty svahu,
  • nahrazení usmyknutého materiálu jiným,
  • odkop u horní hrany svahu,
  • násyp u paty svahu.

Odvodnění svahu

princip: snížení pórových tlaků ⇒ zvětšení mobilizovaného smykového odporu

  • povrchové (zamezení přístupu vody z okolí),
  • podpovrchové (aplikace drenážních žeber /rýhy kolmo na svah/;horizontální odvodňovací vrty; odvodňovací štoly).

Opěrné konstrukce

  • opěrná stěna (odvodněná v patě),
  • podzemní nebo pilotová stěna.

Vyztužování

  • geotextílie

2.1.4        Statické řešení pažících konstrukcí

Postup při návrhu:

  • volba druhu pažící konstrukce,
  • stanovení zemních tlaků,
  • posouzení stability konstrukce a dimenzování jednotlivých prvků,
  • určení technologických zásad,
  • výpočet přítoku do jámy a způsob odvodnění.

a)    Vetknuté konstrukce

Jámy či rýhy do 6m.

Pro statický výpočet - možnost pootočení stěny v patě.

Průhyb stěny - zanedbáváme.


There are currently no posts in this category.