systém vibrolisovaných betonových prvků
VYZTUŽENÉ OPĚRNÉ STĚNY S BETONOVÝMI PRVKY PRAKTICKÁ PŘÍRUČKA PRO I N V E S T O R Y, P R O J E K T A N T Y A STAVITELE
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
OBSAH 1. ÚVOD 1.1 Výhody vyztužených stěn s betonovými prvky
2. MATERIÁLY 2.1 BETONOVÉ PRVKY A PLASTOVÉ KOLÍČKY 2.1.1 Betonové prvky systému Gravity Stone 2.1.1.1 Pohledový prvek 2.1.1.2 Kotevní trámek 2.1.1.3 Kotevní prvek 2.1.1.4 Speciální pohledový prvek 400 2.1.1.5 Pohledový prvek 95 2.1.1.6 Zákrytový prvek 2.1.1.7 Zákrytový prvek rovný 2.1.1.8 Spojovací kolíčky systému
2.2
2.3
2.4
2.5 2.6
str. str. str. str. str. str. str. str. str. str.
5 5 5 5 6 6 6 6 6 7
Gravity Stone str. 7 2.1.2 Betonové prvky systému Geostone str. 7 str. 7 2.1.2.1 Prvek Flat Geostone 2.1.2.2 Prvek Bent Geostone str. 7 str. 7 2.1.2.3 Prvek Pot Geostone 2.1.2.4 Prvek Shelf Geostone str. 8 str. 8 2.1.2.5 Zákrytový prvek Flat str. 8 2.1.2.6 Zákrytový prvek Bent 2.1.2.7 Spojovací kolíčky systému Geostone str. 8 2.1.3 Kvalita výroby betonových prvků str. 8 GEOMŘÍŽE str. 9 2.2.1 Geomříže Miragrid str. 9–10 2.2.2 Geomříže Tensar str. 10–11 DRENÁŽNÍ MATERIÁL A ZEMINY PRO ZÁSYP BETONOVÝCH TVAROVEK str. 11 2.3.1 Drenážní materiál podle doporučení NCMA str. 11 2.3.2 Materiál pro zásyp betonových tvarovek podle doporučení AASHTO str. 12 ZEMINY PRO ZÁSYP MEZI GEOMŘÍŽEMI-VYZTUŽENÁ ZEMINA str. 12 2.4.1 Vyztužená zemina podle doporučení NCMA str. 12–13 2.4.2 Vyztužená zemina podle doporučení AASHTO str. 13 2.4.3 Vyztužená zemina podle výsledků výzkumu str. 14 GEOTEXTILIE str. 14 DRENÁŽNÍ TRUBKA A ODVODŇOVACÍ ŽLAB str. 15
3. KONSTRUKCE STĚNY 3.1 VÝŠKA STĚNY A ZALOŽENÍ STĚNY 3.1.1 Zapuštění stěny pod terén 3.1.2 Štěrkový polštář 3.2 ODKLONĚNÍ LÍCE STĚNY OD SVILICE 3.3 TERASOVÉ STĚNY
4. DRENÁŽNÍ SYSTÉM STĚNY 4.1 EXTERNÍ DRENÁŽNÍ SYSTÉM 4.2 INTERNÍ DRENÁŽNÍ SYSTÉM
5. STATICKÉ PRINCIPY 5.1 5.2 5.3 5.4
str. 3 str. 3–5
VÝPOČET VÝPOČET VÝPOČET VÝPOČET
EXTERNÍ STABILITY INTERNÍ STABILITY LOKÁLNÍ STABILITY GLOBÁLNÍ STABILITY
str. str. str. str. str. str.
6. VÝSTAVBA STĚNY 6.1 ZHUTŇOVÁNÍ ZEMIN 6.1.1 Zkoušky hutnění 6.1.2 Hutnící mechanismy 6.2 PŘÍPRAVA STAVBY 6.3 POSTUP VÝSTAVBY STĚNY 6.3.1 Vytýčení polohy stěny 6.3.2 Výkop pro opěrnou stěnu 6.3.3 Uložení štěrkového polštáře 6.3.4 Uložení první vrstvy betonových prvků 6.3.5 Uložení vyztužené zeminy 6.3.6 Uložení dalši vrstvy betonových prvků 6.3.7 Uložení geosyntetické výztuže 6.3.8 Zakončení stěny
7. DETAILY A SPECIÁLNÍ KONSTRUKCE
str. str. str. str. str. str. str. str. str. str. str. str. str. str.
26 26 26 27 27 27 27 28 29 30 31 31 32 32
7.1 VNĚJŠÍ A VNITŘNÍ ROHY 7.2 OBLOUKY VNĚJŠÍ A VNITŘNÍ
str. 33 str. 33 str. 33–34
DODATEK A – Dimenzovací tabulky
str. 34–35
16 17 17 17 18 18
str. 19 str. 19 str. 19–21 str. 22 str. 22–24 str. 24–25 str. 25 str. 25
2
systém vibrolisovaných betonových prvků
ÚVOD
1.
Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky jsou konstrukce u nás relativně nové. Vyvíjejí se postupně od roku 1960 a největší rozvoj zaznamenaly po roce 1985. Jejich myšlenka, tj. myšlenka vyztužené zeminy, kdy se do jednotlivých vrstev zeminy vkládají výztužné prvky, které přebírají tahová namáhání, je ovšem velmi stará. Tyto konstrukce využívají principu vyztužené zeminy, který je známý zhruba 3000 let. Vznik a rozvoj novodobých vyztužených opěrných konstrukcí je těsně spjat s vývojem plastických hmot a rozvojem tzv. geomříží, které se používají jako výztužné materiály a rovněž s technologií vibrolisovaného betonu, kterou se vyrábějí betonové pohledové prvky. Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky jsou opěrné konstrukce, které jsou v podstatě vytvořené zeminou. Udržení zeminy v požadovaném sklonu je zajišťováno výztužnými prvky, které se vkládají do zeminy. Tyto výztužné prvky jsou namáhány výhradně na tah. Vyztužená zemina je tedy zemina, do které se umísťují tahové prvky (např. geomříže) tak, aby se zlepšila stabilita a minimalizovaly se deformace. Aby vyztužení bylo efektivní, tak musí protínat potenciální rovinu porušení. Přetvoření v zemině vyvolávají přetvoření a tahové síly ve výztuži. Tahové síly ve výztuži omezují deformaci zeminy a tím zvyšují smykovou pevnost zeminy. V počátcích novodobých opěrných stěn se jako výztužné prvky používalo ocelové pletivo chráněné proti korozi.
Dnes se téměř výhradně používají geomříže z plastických hmot. Mají oproti ocelovému pletivu mnohonásobně vyšší odolnost proti korozi, jsou zpravidla odolné proti ostatním chemickým a fyzikálním vlivům. Oproti ocelovému pletivu mají ovšem tu nevýhodu, že mají vyšší průtažnost. Pohledovou plochu opěrné stěny tvoří betonové prvky, ke kterým jsou geomříže připojovány pomocí plastových kolíčků. Vyztužené opěrné stěny lze použít v mnoha situacích. Podmínkou pro jejich uplatnění je dostatečný prostor pro jejich šířku, který je zpravidla roven minimálně sedmdesáti procentům výšky stěny. Tato šířka je nutná z důvodu zakotvení geomříží do zeminy. Vyztužené opěrné stěny lze navrhovat pro poměrně velké výšky stěn. Jsou známé vyztužené opěrné stěny pro výšku až 24 m. Vyztužené stěny lze navrhovat na velká zatížení a také na dynamická zatížení. Používají se proto s výhodou pro silniční a železniční komunikace, násypy, mostní opěry, úpravy portálů tunelů atd. Vyztužené opěrné konstrukce s betonovými prvky lze s výhodou použít nejen pro velké stavebnictví, ale i v menších stavebních zakázkách, jako jsou úpravy terénu u pozemních staveb včetně drobné zahradní architektury. Důvodem k použití v drobných stavbách je snadná materiálová dostupnost i pro drobného stavebníka, jednoduchá realizace a velice příznivá cena.
1.1 VÝHODY VYZTUŽENÝCH STĚN S BETONOVÝMI PRVKY Estetický vzhled Jednou z hlavních předností vyztužených stěn s betonovými prvky je jejich vynikající estetický vzhled. Tato přednost je dána výhradně betonovými pohledovými prvky. V současné době je možné pro konstrukci vyztužené opěrné stěny použít jak pohledové betonové prvky Gravity Stone, tak i nově vytvořené prvky Geostone, které jsou přímo určené pro konstrukce vyztužených opěrných stěn. Při návrhu stěny lze
vybírat mezi různými barvami, povrchovými úpravami a lze také volit mezi prvky plochými a plastickými. Betonové prvky se vyrábějí v šesti základních barevných odstínech a ve dvou povrchových úpravách, a to buď hladké a nebo štípané. Velmi jednoduchou různou kombinací těchto prvků lze vytvořit zajímavé stěny. Kromě toho lze do opěrné stěny zabudovat betonové prvky, které umožňují osázení zelení.
Universálnost Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky jsou velmi universální. Betonové prvky pro čelní líc stěny jsou navrženy tak, aby umožnily vytvoření oblouků, a to jak vydutých tak vypouklých. Vytvářet je možné oblouky různých poloměrů a zakřivení. Lze provádět rovněž půdorysné zalomení stěn do úhlů jak vnitřních tak vnějších. Pro vyztužené opěrné stěny lze použít celou řadu betonových prvků, jejichž kombinací je možné dosáhnout téměř jakéhokoliv sklonu opěrné
stěny. Kromě toho, do systému lze zabudovat betonové prvky určené pro ozelenění stěny, které oživí vzhled stěny, vytvoří v opěrné stěně drobné terasy a také zvětší úhel odklonu opěrné stěny od svislice. Do prostoru vyztužené zeminy je možné zabudovat drobné konstrukce jako základy pro sloupky oplocení, stožáry osvětlení atd. Prostor nad vyztuženou zeminou je možné libovolně osázet.
Vysoká únosnost Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky jsou velmi únosné a lze je navrhovat pro velké výšky a pro velká zatížení. Stěny lze navrhovat pro dynamická zatížení, která vznikají hlavně od dopravy.
Lze z nich provádět mostní opěry, mostní křídla a zpevněné násypy pod komunikace a železnice.
Cena Kromě velmi příjemného estetické vzhledu vděčí vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky za svůj rozvoj také hlavně své velmi nízké ceně. Cena vyztužených stěn je velmi příznivá a je hluboko pod cenou ostatních opěrných konstrukcí. Důvodem k tomu je relativně malá spotřeba materiálu, jejich nízká cena a jednoduchá montáž. U nás i v zahraničí byly prováděny ekonomické studie výhodnosti vyztužených stěn. Jako příklad jsou zde uvedeny výsledky dvou studií, a to projektové kanceláře Ing. Vanera z ČR (www.vaner.cz) a Prof. Koernera z USA.
3
V kanceláři Ing. Vanera prováděli hodnotovou analýzu několika typů zdí výšky 2 m, 5 m a 8 m. Analýza se skládala z předběžného návrhu opěrné zdi, z výpočtu spotřeby materiálů a následně z ocenění tohoto materiálu. Dále bylo zohledněno hledisko nároků na provádění, technologii a vybavení na stavbě, estetické hledisko, hledisko nároků na klimatické podmínky a hledisko nároků na rychlost výstavby. Obě studie jednoznačně potvrzují ekonomickou výhodnost vyztužených opěrných stěn.
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
140 000 Kč
Srovnání stavebních nákladů
120 000 Kč
Náklad na 1 m’ zdi (Kč)
100 000 Kč
Tížná zeď s dezénem Tížná zeď bez dezénu
80 000 Kč
Úhlová zeď s dezénem Úhlová zeď bez dezénu
60 000 Kč
Tížná modulová zeď - KB BLOK Vyztužená zemina PPE s lícovými tvarovkami
40 000 Kč Gabionová zeď Vyztužený svah z ocelových mříží 20 000 Kč Vyztužený svah z PES geomříží 0 Kč 2
3
4
5
6
7
8
Výška zdi (m)
Obr. 1.1a: Ekonomické porovnání opěrných stěn provedené v České Republice
900
800
Náklady v dolarech na 1 m2
700
600 těna ační s Gravit
500 Vyztužená stěna s ocelovou výztuží
400
a á stěn odulov ová m Beton
300
í kou výztuž osyntetic ěna s ge st á en už Vyzt
200
100 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Výška stěny v metrech
Obr. 1.1b: Ekonomické porovnání opěrných stěn provedené v USA
4
systém vibrolisovaných betonových prvků
Montáž Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky jsou velice jednoduché na provádění. Jejich výstavba nevyžaduje speciální kvalifikaci, stavbu mohou provádět pouze zaškolení pracovníci. Ovšem dobře provedená opěrná stěna stejně jako každé dílo vyžaduje pracovní kázeň a morálku. Pro stavbu nejsou zapotřebí zvláštní mechanismy a stroje s výjimkou strojů hutnící techniky a strojů na zemní práce, které provádějí odkop zeminy a její přesun. Manipulace s betonovými prvky je jednoduchá
a provádí ji podle druhu prvku buď jeden pracovník nebo pracovníci dva. Manipulace s geomřížemi je velice jednoduchá, protože jsou velmi lehké. Velkou výhodou je, že stavba vyztužené opěrné stěny nevyžaduje mokrý proces a proto se dá provádět i v méně příznivých klimatických podmínkách a v prostorách, kde není přístup pro dopravu a ukládání betonové směsi.
Provedení Vyztužené opěrné stěny se provádějí suchou technologií, což má řadu výhod. Bezmaltové suché spoje umožňují relativně malé posuny a deformace mezi jednotlivými prvky, aniž by docházelo k poruchám
stěn a nebo k nevzhledným trhlinám. Založení sloupce betonových prvků se doporučuje provádět na štěrkovém polštáři, který je měkký a přizpůsobí se menším deformacím podloží.
Trvanlivost U vyztužených opěrných stěn se předpokládá životnost cca 100 let. Tato životnost je dána samozřejmě životností jak betonových prvků tak životností geomříží. Betonové prvky se vyrábějí technologií vibrolisováním, kdy se používá betonová směs s velmi malým vodním součinitelem. Výsledkem jsou betonové prvky s vysokou pevností v tlaku, u kterých se předpokládá životnost cca 100 let. Pro specifické prostředí komunikací, kde je
zvýšený požadavek na odolnost proti chemickým rozmrazovacím látkám, se vyrábějí betonové prvky se zvýšenou odolností proti CHRL. Geomříže se vyrábějí z polymerů, u kterých jejich výrobci zaručují jejich životnost zpravidla větší než 100 let.
MATERIÁLY
2.
Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky se skládají z betonových pohledových prvků, z plastových kolíčků, z výztužných geomříží,
drenážního materiálu, z vyztužené zeminy, geotextilií a drenážní trubky. V následujícím odstavci je uveden popis těchto materiálů.
2.1 BETONOVÉ PRVKY A PLASTOVÉ KOLÍČKY Betonové prvky pro vyztužené stěny se vyrábějí ve společnosti KB-BLOK systém, a to technologií vibrolisováním na výrobních linkách zakoupených v USA. Na pohledový prvek Gravity Stone byla zakoupena licence, ostatní prvky skupiny Geostone jsou produktem společnosti KB-BLOK systém. Betonové prvky se vyrábějí z betonové směsi s velmi malým vodním součinitelem, čehož důsledkem spolu s dalšími vlivy je
vysoká pevnost betonu v tlaku. Betonové prvky jsou specielně navrženy tak, aby se s nimi mohlo dobře manipulovat, aby byly vzhledné, aby dutiny, které vzniknou mezi nimi dobře odváděly vodu a aby dobře kotvily geomříže. Pro vyztužené opěrné stěny s geomřížemi lze využít prvky systému Gravity Stone a nebo prvky systému Geostone.
2.1.1 Betonové prvky systému Gravity Stone Ze systému Gravity Stone se pro účely vyztužených opěrných stěn používají nejvíce pohledové prvky. Není to ovšem jediná možnost. Pokud je stěna značně zatížená a nebo je hodně vysoká a je potřeba přichytit geomříž k betonovým prvkům větší silou, tak lze použít místo
samotného pohledového prvku vyskládanou konstrukci mini kotvení, event. jednoho kotvení. Do systému Gravity Stone, který lze použít v aplikacích vyztužených stěn, patří tyto betonové prvky:
Pohledový prvek může být vyroben v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký a nebo štípaný. Používá se jako čelní prvek pro vyztužené stěny. Pokud se použije samotný, může být jeho zadní stěna rovná. Pokud se použije v kombinaci s kotevním trámkem nebo kotevním prvkem, je jeho zadní strana opatřena zámkem pro zasunutí kotevního trámku nebo kotevního prvku. Přibližná hmotnost prvku je 33 kg.
5
190
2.1.1.1 Pohledový prvek
30
0
0
w w w. k b - b l o k . c z
45
TECHNICKÁ ČÁST
2.1.1.2 Kotevní trámek
60
55
190
Kotevní trámek spojuje dohromady pohledový prvek a kotevní prvek a tím se vytváří potřebná konstrukční hloubka jednoho kotvení. Toto uspořádání se používá v situacích, kdy je zapotřebí přikotvit geomříž k betonovým prvkům větší silou. Trámek se vyrábí pouze v barvě přírodní. Přibližná hmotnost prvku je 24,5 kg.
0
0
90
2.1.1.3 Kotevní prvek 190
Kotevní prvek se používá pro vytvoření jednoho kotvení (pro zadní kolmou část) a nebo pro vytvoření mini kotvení (pro střední i zadní část). Jedno kotvení a mini kotvení přichycují geomříž větší silou než samotný pohledový prvek. Prvek se vyrábí pouze v barvě přírodní. Přibližná hmotnost prvku je 13 kg. 12
0
0
30
2.1.1.4 Speciální pohledový prvek 400 Prvek se používá místo pohledového prvku v situacích, kdy na opěrnou zeď navazuje plot. Délka tohoto prvku je 400 mm, stejně jako modul plotové tvárnice. Prvek se vyrábí v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký nebo štípaný. Přibližná hmotnost prvku je 21 kg.
2.1.1.5 Pohledový prvek 95 Prvek se vyrábí v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký a nebo štípaný. Jeho funkcí je výtvarné ztvárnění stěny pomocí vodorovných pruhů v různých barvách a texturách. Přibližná hmotnost prvku je 21,5 kg.
2.1.1.6 Zákrytový prvek Zákrytový prvek se používá pro všechny sestavy stěn a je dostupný v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký a nebo štípaný. Prvek slouží k zakrytí poslední řady pohledových prvků. Přibližná hmotnost prvku je 25,5 kg.
6
systém vibrolisovaných betonových prvků
2.1.1.7 Zákrytový prvek rovný Zákrytový prvek rovný se používá pro všechny sestavy stěn a je dostupný v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký a nebo štípaný. Prvek slouží k zakrytí poslední řady pohledových prvků. Přibližná hmotnost je 13,5 kg.
2.1.1.8 Spojovací kolíčky systému Gravity Stone V systému Gravity Stone se používají spojovací kolíčky, jejichž tvar je patrný z přiloženého obrázku. Kolíčky slouží k ulehčení montáže a také zvyšují smykovou odolnost suchých ložných spár.
2.1.2 Betonové prvky systému GEOSTONE Firma KB-BLOK systém vyvinula betonové prvky, které se s úspěchem používají pro opěrné vyztužené stěny s betonovými prvky. Jsou to prvky systému Geostone, které lze mezi sebou kombinovat a tak vytvářet
velké množství variant opěrných stěn. Do systému GEOSTONE patří tyto prvky:
2.1.2.1 Prvek FLAT GEOSTONE
190
Prvek má plochou čelní stěnu, která je totožná s čelní stěnou pohledového prvku systému Gravity Stone. Prvek FLAT může být vyroben v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký a nebo štípaný. Prvek je určen výhradně pro opěrné vyztužené stěny s betonovými prvky. Přibližná hmotnost prvku je cca 42,5 kg. 50
0
0
45
2.1.2.2 Prvek BENT GEOSTONE
190
Prvek má zakřivenou čelní plochu, která působí velmi plasticky. Prvek BENT může být vyroben v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký a nebo štípaný. Prvek je určen výhradně pro opěrné vyztužené stěny s betonovými prvky. Přibližná hmotnost prvku je cca 40,5 kg. 50 0
0 45
2.1.2.3 Prvek POT GEOSTONE
190
Prvek POT je primárně určen pro osázení květinami a rostlinami. Lze ho však použít i pro oživení opěrných stěn vytvořených z prvků FLAT a BENT. Tvar čelní plochy je stejný jako u prvku BENT nebo u prvku SHELF. Prvek POT může být vyroben v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký a nebo štípaný. Přibližná hmotnost prvku je cca 40,0 kg. 50 0
7
w w w. k b - b l o k . c z
0 45
TECHNICKÁ ČÁST
2.1.2.4 Prvek SHELF GEOSTONE
190
Prvek SHELF je určen jednak pro osázení květinami a rostlinami, ale také pro vytváření menších teras v konstrukcích opěrných stěn. Tvar čelní plochy je stejný jako u prvku BENT nebo POT. Prvek SHELF může být vyroben v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký a nebo štípaný. Přibližná hmotnost prvku je 34,5 kg. 50
0
0 45
2.1.2.5 Zákrytový prvek FLAT 95
Zákrytový prvek FLAT se používá pro ukončení stěn vytvořených z prvků FLAT nebo BENT. Prvek je dostupný v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký a nebo štípaný. Přibližná hmotnost prvku je cca 25,5 kg.
0
30 0
45
2.1.2.6 Zákrytový prvek BENT 95
Zákrytový prvek BENT se používá pro ukončení stěn vytvořených z prvků FLAT nebo BENT. Prvek je dostupný v šesti základních barvách a v povrchových úpravách jako hladký a nebo štípaný. Přibližná hmotnost prvku je cca 22,3 kg. 0
30
0
45
2.1.2.7 Spojovací kolíčky systému GEOSTONE Tvar spojovacích kolíčků je patrný z přiloženého obrázku. Spojovací kolíčky jednak usnadňují montáž stěny a jednak zvyšují smykovou únosnost suchých ložných spár.
2.1.3 Kvalita výroby betonových prvků Betonové prvky pro vyztužené opěrné stěny se vyrábějí ve společnosti KB-BLOK systém na výrobních linkách světoznámé značky zakoupených v USA a při nejpřísnější technologické kázni. Výsledkem jsou prvotřídní výrobky vysoké kvality. Kvalita výroby je pravidelně ověřována ve zkušebních stavebních laboratořích. O výsledcích zkoušek jsou vedeny písemné záznamy.
Nabídka barev a povrchových úprav Pohledové a zákrytové prvky jsou k dispozici v těchto šesti základních barvách a povrchových úpravách: Barvy: přírodní, červená, hnědá, černá, žlutá, bílá Povrchové úpravy: povrch hladký, štípaný
Výrobní požadavky kladené na prvky jsou: • pevnost v tlaku pohledového prvku - průměrná hodnota u 3 vzorků . . . . . . . . . . . . . .min. 35 MPa - jednotlivá hodnota u vzorku . . . . . . . . . . . . . . . .min. 30 MPa • pevnost v tlaku u kotevního trámku a kotevního prvku - průměrná hodnota u 3 vzorků . . . . . . . . . . . . . .min. 25 MPa - jednotlivá hodnota u vzorku . . . . . . . . . . . . . . . .min. 20 MPa • součinitel mrazuvzdornosti T50 . . . . . . . . . . . . . .min. 0,75 • nasákavost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .max. 5 % Výrobní tolerance: - délka . . . . . . . . . . . . . . . . . .600 ± 8 mm - šířka . . . . . . . . . . . . . . . . . .450 ± 5 mm - výška . . . . . . . . . . . . . . . . . .190 ± 3 mm
8
systém vibrolisovaných betonových prvků
2.2 GEOMŘÍŽE Geomříže jsou rovinné konstrukce z plastu, které se skládají ze dvou na sebe kolmých prutů, vláken nebo svazku prutů. Jedná se tedy v podstatě o výztužnou síť, pro kterou můžeme najít analogii u ocelové výztužné sítě. Geomříže se vyrábějí z různých polymerů. Nejčastěji se pro výrobu geomříží používají polyester, vysokohustotní polypropylen nebo polyethylen. Žebra nebo pruty různých geomříží mohou vypadat různě. Rovněž tak různě vypadá spojení podélných a příčných prutů různých geomříží. Z hlediska tuhosti geomříže, tj. tuhosti jejích prutů
a tuhosti spoje prutů rozeznáváme geomříže tuhé a měkké. Funkce geomříže ve vyztužené zemině opěrné stěny je zejména přebírat tahová namáhání. Geomříž je tedy výhradně namáhaná na tah– obdobně jako ocelová výztuž v železobetonu. Aby geomříž správně plnila svoji funkci, musí být dostatečně zakotvena za předpokládanou rovinu porušení. Při návrhu vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky je třeba výpočtem zjistit délku geomříží, jejich vzdálenost a také druh geomříží.
Životnost vysokopevnostních geosyntetik Životnost je hlavní problém pro všechny polymerní materiály, u kterých se vyžaduje, aby dlouhodobě plnily svoji funkci. Geosyntetika, stejně jako ostatní konstrukční materiály, během času degradují. Rychlost degradace závisí na molekulární stavbě geosyntetického polymeru a na prostředí, ve kterém je geosyntetický materiál umístěn. Protože geomříže jsou zabudovány do zemního prostředí, k degradaci materiálu dochází velmi pomalu. Pouze v extrémních podmínkách dochází k měřitelné degradaci. Degradace polymerních materiálů zpravidla
způsobuje pokles jejich pevnosti. Při výpočtu vyztužených opěrných stěn s betonovými prvky se vyžaduje, aby byl tento degradační vliv zahrnut do výpočtu. Prakticky se to provádí tak, že při návrhu stěny se vychází z dlouhodobé návrhové pevnosti geomříže, která zahrnuje různé degradační vlivy a faktory. Při výpočtu dlouhodobé návrhové pevnosti geomříže se používá dílčí součinitel bezpečnosti pro trvanlivost geomříží RFd. Tento součinitel je odvozen z experimentálních zkoušek.
2.2.1 Geomříže Miragrid Geomříže Miragrid jsou vysokopevnostní polyesterové geomříže s vysokou molekulární hmotností. Vyrábějí se v širokém rozsahu tahových pevností, který vyhovuje požadavkům kladeným na výztuž opěrných stěn.
Geomříže Miragrid jsou tkané a potom jsou z důvodu rozměrové stability potaženy polymerním povlakem. Jsou schopné odolávat největším možným zatížením, která mohou nastat u vyztužených opěrných stěn. Vysoká molekulová hmotnost polymeru a vysoká tahová pevnost polyesterových vláken použitých v geomřížích Miragrid mají vynikající vlastnosti co se týče dlouhodobého chování a odolnosti proti dlouhodobému přetváření. Vysoká molekulová hmotnost polyesterových vláken dále zaručuje odolnost proti případným degradačním vlivům hydrolýzy a chemickým útokům v rozsahu pH, který může za normálních okolností nastat v zemním prostředí.
Přednosti a výhody geomříží Miragrid: • Nenavíjí se zpět. Geomříž Miragrid je měkká geomříž, a proto na stavbě po uložení do opěrné stěny zůstává rovinná a nemá snahu se zpětně navíjet do role. • Je ohebná, pružná a pevná. Přenos napětí z geomříží Miragrid do zeminy probíhá při minimální deformaci zemní konstrukce. • Má malou hmotnost. Geomříž Miragrid je o minimálně 33 % lehčí než většina tuhých geomříží. • Její cena je příznivá. Polyesterová vlákna geomříže Miragrid mají vysokou tahovou pevnost a vysokou dlouhodobou tahovou pevnost. Důsledkem toho je nízký počet geomříží potřebný pro vyztužení stěny.
9
• Má vysokou dlouhodobou návrhovou pevnost. Dlouhodobá návrhová pevnost geomříží Miragrid je stanovena na základě tahových dlouhodobých zkoušek, jejichž trvání je delší než 70 000 hodin. Zkoušky jsou prováděny v nezávislých laboratořích. • Snadno se s ní manipuluje. Geomříž Miragrid nemá ostré hrany, o které by se mohli pracovníci zranit. • Dodává se v širokých rolích. Geomříže Miragrid se dodávají v rolích šířky 3,6 metrů, což je více než u ostatních geomříží. Širší role značně redukují čas potřebný na ukládání, a tím se snižují náklady.
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
Geomříže Miragrid mají velký rozsah pevností a v současné době jsou to geomříže s největší tahovou pevností, které jsou na trhu.
Jiné označení Podélně: Pevnost v tahu Pevnost při prodloužení 5 % Prodloužení při max. pevnosti Příčně: Pevnost v tahu Velikost oka Plošná hmotnost
V tabulce 2.2.1 je uveden přehled nejpoužívanějších geomříží Miragrid s uvedením jejich pevností.
2XT 35/30-25
3XT 55/25-30
5XT 65/25-30
7XT 85/25-30
8XT 110/25-30
10XT 150/25-30
kNm-1 kNm-1 %
35 16 11
55 20 11
65 29 9
85 33 11
110 40 12
150 50 12
kNm-1 mm gm-2
30 25 x 25 255
25 25 x 30 277
25 22 x 30 305
25 22 x 30 346
25 22 x 30 387
25 22 x 30 485
Tab. 2.2.1: Přehled nejpoužívanějších geomříží Miragrid
Zásady při ukládání geomříží Povrch betonových prvků, na které se bude ukládat geomříž, by měl být čistý a zbavený zbytků drenážního zásypu nebo zeminy. Zemina, na kterou se pokládá geomříž, musí být zhutněna na předepsaný stupeň. Geomříž se odvine z role a zastřihne na požadovanou délku. Nastavování geomříží ve směru jejího namáhání, tj. ve směru hloubky stěny, není dovoleno. Pro vyztužování opěrných stěn se zpravidla používají geomříže s rozdílnou tahovou pevností v obou směrech, proto je velice důležité umístit geomříž ve správném směru. Hlavní tahový
směr geomříže je ve směru vinutí na roli a je dále vyznačen zesíleným pruhem na okraji geomříže. Tento hlavní směr geomříže je totožný se směrem namáhání, tj. se směrem hloubky stěny. Po rozvinutí geomříže musí být geomříž vypnuta tak, aby ležela rovně a bez zvlnění. Vypnutí a vyrovnání geomříže se provádí ručně mírným napnutím a pak nejlépe zaražením kolíku do dolní zhutněné vrstvy. Geomříže se v podélném směru stykují na sraz. Překrývání geomříže není dovoleno. K dělení geomříží je možné použít řezací nástroj s žiletkou, ostrý nůž nebo nůžky.
2.2.2 Geomříže Tensar Geomříže Tensar jsou vyrobeny z vysokohustotního polyetylénu. Vyrábějí se zvláštní technologií, kdy průběžný pás vysokohustotního polyetylénu se nejdříve perforuje pravidelně uspořádanými otvory o určitém tvaru. Potom se pás zahřívá a s tím současně natahuje. Výsledkem tohoto pracovního postupu je geomříž s tuhými styky mezi podélnými a příčnými žebry a s charakteristickými oválnými otvory. Geomříže Tensar se vyrábějí v celém rozsahu tahových pevností. Dodávají se v rolích šířky 1a 1,3m. V tabulce 2.2.2 je uveden přehled nejčastěji používaných geomříží včetně jejich pevností.
Podélně: Pevnost v tahu Pevnost při prodloužení 5% Prodloužení při max. pevnosti Velikost oka Plošná hmotnost
40RE
55RE
80RE
120RE
160RE
kNm-1 kNm-1 %
52,5 24,7 11,5
64,5 30,9 11,5
88 45,2 11,5
136 75,5 11,5
173 103 11,5
mm gm-2
16 x 235
16 x 235
16 x 235
16 x 235
16 x 230
290
400
600
940
1 240
Tab. 2.2.2: Přehled nejpoužívanějších jednoosých geomříží Tensar
10
systém vibrolisovaných betonových prvků
Přednosti a výhody geomříží Tensar: • Unikátní technologie a tvar žeber. Výše popsaná technologie výroby zaručuje zcela unikátní tvar žeber geomříží Tensar. • Tahová pevnost. Geomříže Tensar se vyrábějí v širokém rozsahu tahových pevností. • Odolnost proti hydrolýze. Geomříže Tensar jsou při běžných teplotách odolné proti vodním
roztokům kyselin, zásad a solí, dále proti benzinu a naftě. • Odolnost proti mechanickému poškození. Geomříže Tensar jsou tuhé geomříže s relativně silnými žebry, která jsou méně náchylná na mechanické poškození. • Odolnost proti UV záření. Geomříže Tensar mají dobrou odolnost proti UV záření, která se zvyšuje pomocí přísad uhlíku.
Společnost Tensar má vyspělou laboratoř, ve které provádí rozsáhlé dlouhodobé zkoušky svých geomříží. Zkoušky jsou prováděny již od počátku osmdesátých let. Výsledky dlouhodobých zkoušek slouží ke stanovení dlouhodobé návrhové pevnosti v tahu, což je pevnost geomříže, kterou má na konci projektované životnosti konstrukce. Dlouhodobá návrhová pevnost geomříží Tensar je stanovena v souladu
s normou EN ISO 13 431 právě na základě experimentálních zkoušek. Geomříže Tensar se vyznačují výhodným dlouhodobým chováním jednoosých geomříží. Nejvýznamnější část přetvoření proběhne v počátečním krátkém období. Konstrukčně významné přetvoření proběhne prakticky v době výstavby. Po dokončení stavby se výztuž prakticky již nepřetváří.
2.3 DRENÁŽNÍ MATERIÁL A ZEMINY PRO ZÁSYP BETONOVÝCH TVAROVEK Prostor mezi betonovými tvarovkami a prostor šířky min. 200 mm za betonovými tvarovkami se vysypává drenážním materiálem. Tento drenážní materiál má za úkol odvádět vodu, která se dostane do prostoru za stěnu z okolního terénu a také povrchovou vodu, která prosákne za stěnu. Smyslem drenážního materiálu je odvést tuto vodu co nejrychleji ke sběrné drenážní trubce a potom mimo prostor opěrné stěny. Drenážní materiál odstraní hydrostatický tlak, který by jinak mohl působit na pohledové betonové prvky.
Založení opěrné stěny se nejčastěji provádí na štěrkovém polštáři. Materiál tohoto štěrkového polštáře může být stejný jako materiál, kterým se zasypávají dutiny mezi betonovými tvarovkami. Drenážní materiál je štěrk, říční a nebo drcený, pro jehož zrnitostní složení je k dispozici několik doporučení.
2.3.1 Drenážní materiál podle doporučení NCMA Společnost NCMA (National Concrete Masonry Association) dává doporučení na složení drenážního materiálu. Složení tohoto drenážního materiálu je uvedeno v tab. 2.3.1 a na obr. 2.3.1 je nakreslena křivka zrnitosti tohoto materiálu. Jako drenážní materiál se obecně používá hrubozrnné kamenivo s dobrou drenážní schopností. Slouží k zachycení a odvedení vody, a tím k uvolnění hydrostatického tlaku. Za zeminu s dobrou drenážní schopností se považuje zemina, která má méně než 5 % zrn menších než 0,075 mm a méně než 7 % zrn menších než 0,15 mm.
Velikost otvoru síta v mm 25 19 4,75 0,425 0,075
Procentuální podíl zrn menších 100 75÷100 0÷60 0÷50 0÷5
Tab. 2.3.1: Drenážní materiál podle NCMA
Obr.2.3.1: Křivka zrnitosti drenážního materiálu podle NCMA SLOŽKA ZEMINY %
JÍL. Cl
PRACHOVÁ - Si
PÍSČITÁ - Sa Jemná
Střední
ŠTĚRKOVITÁ - Gr
Hrubá
Jemná
Střední
Valouny Co
Hrubá
Balvany Bo
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
Velikost zrn kameniva v mm
11
w w w. k b - b l o k . c z
630
200
63.0
19 20.0 25
6.3 4.75
2.0
0.425
0.63
0.2
0.063 0.075
ASTM
0.002
EN ISO
0,001
0
TECHNICKÁ ČÁST
2.3.2 Materiál pro zásyp betonových tvarovek podle doporučení AASHTO Společnost AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) dává doporučení pro zásypový materiál betonových tvarovek opěrných stěn. Složení tohoto materiálu je patrné z tab. 2.3.2 a z křivky zrnitosti uvedené na obr. 2.3.2. Toto doporučení se týká betonových tvarovek různých velikostí včetně betonových srubů či kontejnerů. Vzhledem k velikosti dutin betonových tvarovek, které vyrábí KB-BLOK systém, je potřebné horní hranici kameniva vhodného pro zásyp tvarovek omezit na 32 mm.
Velikost otvoru síta v mm 75 4,75 0,6 0,075
Procentuální podíl zrn menších 100 25÷70 5÷20 0÷5
Tab.2.3.2: Zásypový materiál podle AASHTO
SLOŽKA ZEMINY %
JÍL. Cl
PRACHOVÁ - Si
PÍSČITÁ - Sa Jemná
Střední
ŠTĚRKOVITÁ - Gr
Hrubá
Jemná
Střední
Valouny Co
Hrubá
Balvany Bo
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 630
200
63.0 75
20.0
6.3 4.75
2.0
0.63
0.2
0.063 0.075
ASTM
0.002
EN ISO
0,001
0
Velikost zrn kameniva v mm
Obr.2.3.2: Křivka zrnitosti drenážního materiálu podle AASHTO
2.4 ZEMINY PRO ZÁSYP MEZI GEOMŘÍŽEMI – VYZTUŽENÁ ZEMINA Prostor mezi geomřížemi se vysypává zeminou, které se zjednodušeně říká „vyztužená zemina“. Tato zemina vytváří konstrukci stěny. Vyztužená zemina je důležitou složkou vyztužených opěrných stěn s betonovými prvky. Ovlivňuje hlavně stabilitu konstrukce, postup výstavby a cenu. Pro vyztuženou zeminu se doporučují zeminy písčité a štěrkovité, protože tyto zeminy se snadněji ukládají a hutní než jemnozrnné zeminy, mají vyšší propustnost než jemnozrnné zeminy, což pomáhá při drenáži, mají vyšší smykovou pevnost než jemnozrnné zeminy a jsou všeobecně méně náchylné na dlouhodobé přetváření. Jemnozrnné zeminy s nízkou plasticitou (tj. SC,ML,CL, s PI<20) se mohou za zvláštních okolností použít pro konstrukci opěrné stěny. Je ovšem nutné mít na paměti, že může docházet k neakceptovatelným časově závislým přetvářením.
Při použití jemnozrnné zeminy do konstrukce opěrné stěny se musí věnovat zvláštní pozornost interní a povrchové drenáži, neboť ty jsou potom klíčovými komponenty. Nevhodné zeminy jsou zeminy typu Pt, OH, OL, CH, MH. Ekonomickou výhodou vyztužených opěrných stěn je to, že se v některých případech jako vyztužená zemina může použít zemina dostupná na staveništi. Může být žádoucí minimalizovat náklady spojené s dovozem materiálů na staveniště, odkud musí být odvezena přemíra výkopového materiálu a tento materiál má vyhovující zrnitostní složení. Jestliže je ovšem na staveništi nedostatek materiálu, je ekonomické dovézt štěrkopískovou zeminu s dobrou drenážní schopností.
2.4.1 Vyztužená zemina podle doporučení NCMA Společnost NCMA (National Concrete Masonry Association) dává doporučení na složení vyztužené zeminy. Složení této zeminy je uvedeno v tab. 2.4.1 a na obr. 2.4.1 je nakreslena křivka zrnitosti tohoto materiálu. Doporučená zrnitost se klasifikuje jako štěrky a písky. Má do 35 % zrn, která projdou sítem 0,075 mm, takže jsou přípustné i jílovité písky,
Maximální velikost zrna vyztužené zeminy je stanovena na 19 mm. Pokud se použije zemina se zrny většími, je třeba provést zkoušky na stanovení součinitele porušení geomříže při instalaci. Index plasticity (číslo plasticity) jemné frakce by neměl překročit hodnotu 20.
12
systém vibrolisovaných betonových prvků
prachové písky, jílovité štěrky a prachové štěrky. Z doporučené zrnitosti vyplývá, že by neměly být navrhované zeminy, které mají více než 35 % jemných částic, tj. hubený jíl (CL), prach (ML), tučný jíl (CH) a elastický prach (MH).
Velikost otvoru síta v mm 100 4,75 0,425 0,075
Procentuální podíl zrn menších 75÷100 20÷100 0÷60 0÷35
Tab.2.4.1: Vyztužená zemina podle NCMA SLOŽKA ZEMINY JÍL. Cl
%
PRACHOVÁ - Si
PÍSČITÁ - Sa Jemná
Střední
ŠTĚRKOVITÁ - Gr
Hrubá
Jemná
Střední
Valouny Co
Hrubá
Balvany Bo
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 630
200 100
63.0
20.0
6.3 4.75
2.0
0.63 0.425
ASTM
0.2
0.063 0.075
0.002
EN ISO
0,001
0
Velikost zrn kameniva v mm
Obr.2.4.1: Křivka zrnitosti vyztužené zeminy podle NCMA
2.4.2 Vyztužená zemina podle doporučení AASHTO neměl překročit hodnotu rovnou 6. Zemní materiál by měl mít úhel vnitřního tření alespoň 34°.
Společnost AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) vydala doporučení na složení vyztužené zeminy, které je patrné z tab. 2.4.2 a z křivky zrnitosti uvedené na obr. 2.4.2.
Velikost otvoru síta v mm Procentuální podíl zrn menších 100 100 0,425 0÷60 0,075 0÷15 Tab.2.4.2: Vyztužená zemina podle AASHTO
Materiál pro zásyp vyztužené stěny nesmí obsahovat organické a jiné nevhodné složky. Největší velikost zrna by měla být 19 mm. Pokud se do vyztužené zeminy použijí zrna větší, je nutné provést zkoušku geomříže na porušení při instalaci. Index plasticity (číslo plasticity) by
SLOŽKA ZEMINY %
JÍL. Cl
PRACHOVÁ - Si
PÍSČITÁ - Sa Jemná
Střední
ŠTĚRKOVITÁ - Gr
Hrubá
Jemná
Střední
Valouny Co
Hrubá
Balvany Bo
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
Velikost zrn kameniva v mm
Obr.2.4.2: Křivka zrnitosti vyztužené zeminy podle AASHTO
13
w w w. k b - b l o k . c z
630
200
63.0 100
20.0
6.3
2.0
0.425
0.63
0.2
0.063 0.075
ASTM
0.002
EN ISO
0,001
0
TECHNICKÁ ČÁST
2.4.3 Vyztužená zemina podle výsledků výzkumu (pokrývkovou drenáž). Tyto vnitřní drenážní systémy mají omezit hydrostatický tlak vody v opěrné stěně a za stěnou.
Prof. Koerner se svými spolupracovníky z USA prováděli výzkum opěrných stěn pro různé druhy vyztužené zeminy. Výsledkem výzkumu je doporučené granulostní složení vyztužení zeminy, které je uvedeno v tab. 2.4.3 a na obrázku 2.4.3. Toto doporučení vylučuje použití jemné frakce a současně také omezuje použití větších zrn. Důvodem k tomu je zajištění dobré drenážní funkce stěny a současně vyloučení nadměrného poškození geomříže při instalaci. Výzkumná zpráva nevylučuje použití jemnější frakce než je uvedeno v tab. 2.4.3, ale pokud se tak učiní, tak se doporučuje provést vnitřní drenáž za opěrnou stěnou (komínovou drenáž) a pod opěrnou stěnou
Velikost otvoru síta v mm Procentuální podíl zrn menších 4,75 100 2,0 90÷100 0,425 0÷60 0,15 0÷5 0,075 0 Tab. 2.4.3: Vyztužená zemina podle výsledků výzkumu
SLOŽKA ZEMINY %
JÍL. Cl
PRACHOVÁ - Si
PÍSČITÁ - Sa Jemná
Střední
ŠTĚRKOVITÁ - Gr
Hrubá
Jemná
Střední
Valouny Co
Hrubá
Balvany Bo
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 630
200
63.0
20.0
6.3 4.75
2.0
0.63 0.425
0.2 0.15
ASTM
0.063
0.002
EN ISO
0,001
0
Velikost zrn kameniva v mm
Obr.2.4.3: Křivka zrnitosti vyztužené zeminy podle výsledků výzkumu
Z uvedených předpisů a doporučení vyplývá, že nejméně přísné požadavky na vyztuženou zeminu jsou požadavky NCMA, poněkud
přísnější jsou doporučení AASHTO a nejstriktnější jsou výsledky výzkumu.
2.5 GEOTEXTILIE Geotextilie jsou propustné technické tkaniny, které se v konstrukcích vyztužených opěrných stěn s betonovými prvky používají zejména jako filtry. Jejich úkolem je propustit vodu, ale zadržet jemné částice. Používají se k ochraně drenážního systému opěrné stěny před zanášením jemnými částicemi z okolní zeminy, a tím zabraňují znehodnocení drenážní funkce stěny. Geotextilie mohou být buď tkané nebo netkané. Na obr. 2.5 je uveden příklad jak tkané tak netkané geotextilie. Filtrační vlastnosti geotextilií jsou definovány zejména charakteristickou velikostí otvorů, propustností geotextilie a permitivitou geotextilie.
• Charakteristická velikost otvorů se zjišťuje experimentálně tak, že vzorek zrnitého materiálu s odstupňovanou zrnitostí se propírá jednou vrstvou geotextilie bez zatížení. Vrstva geotextilie se při zkoušce použije jako síto. Charakteristická velikost otvoru odpovídá určité velikosti částic propuštěného zrnitého materiálu. Schopnost geotextilie zadržet zemní částice se přímo vztahuje k jejímu charakteristickému otvoru. • Propustnost geotextilie kolmo k rovině se zjišťuje rovněž experimentálně a vyjadřuje se v mm.s-1. • Permitivita geotextilie je propustnost geotextilie dělená její tloušťkou. Udává se v sec-1. Permitivitou je průtok geotextilií často definován hlavně v důsledku stlačitelnosti geotextilie.
14
systém vibrolisovaných betonových prvků
Netkaná geotextilie
Tkaná geotextilie
Obr. 2.5: Příklad tkané a netkané geotextilie
2.6 DRENÁŽNÍ TRUBKA A ODVODŇOVACÍ ŽLAB Drenážní trubka je klíčovým prvkem v celém drenážním systému stěny. Jejím úkolem je shromažďovat vodu, která protekla drenážním zásypem mezi tvarovkami a drenážním komínem za tvarovkami a co nejrychleji ji odvést mimo konstrukci opěrné stěny. Jako drenážní trubka se nejčastěji používá perforovaná plastová trubka z PVC nebo vysokohustotního polyethylenu průměru 75 až 150 mm. Odvodňovací žlab se dává do koruny zdi, těsně za záklopové prvky. Význam odvodňovacího žlabu roste zejména tehdy, když nad opěrnou stěnou je svažitý terén. Funkcí odvodňovacího žlabu je shromáždit vodu,
15
které stéká po svahu a odvést jí mimo konstrukci stěny. Odvodňovací žlab tak brání v přetékání vody přes opěrnou stěnu a jejímu zašpinění. Odvodňovací žlab může být otevřený nebo uzavřený. Otevřený odvodňovací žlab je klasický betonový rigol. Pro náročnější konstrukce lze použít uzavřený odvodňovací žlab, jichž je v současné době na trhu celá řada. Uzavřené odvodňovací žlaby se vyrábějí z polymerního betonu, z betonu plněného skelnými vlákny nebo z vysoce jakostního recyklovaného vysokohustotního polyethylenu, případně i z jiných plastických hmot s rošty ocelovými, litinovými, pozinkovanými a nebo nerezovými.
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
KONSTRUKCE STĚNY Konstrukci vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky v podstatě tvoří zemina, která je proti sesouvání zajištěna výztužnými prvky. Tyto výztužné prvky přebírají tahová namáhání, kterým zemina není schopna odolávat. Jedná se proto v podstatě o jistou obdobu vyztuženého betonu, kde tahová napětí v betonu přebírá ocelová výztuž. U vyztužených stěn se jako výztuž v dnešní době nejčastěji používají polymerní geomříže. Betonové prvky na čelní ploše stěny slouží k přichycení geomříží, k ochraně geomříží proti vlivům povětrnosti (zejména UV záření) a k vytvoření estetického vzhledu opěrné konstrukce. Zemina, která se ukládá mezi jednotlivé geomříže, se nazývá vyztužená zemina. Velkou ekonomickou výhodou je, že jako vyztuženou zeminu je v mnoha případech možné použít zeminu, která se nachází přímo na staveništi. Existují předpisy, které uvádějí, které zeminy jsou vhodné pro použití jako vyztužená zemina a které nikoliv. Podrobnější informace jsou uvedeny v odst. 2.4 Zeminy pro zásyp mezi geomřížemi. V podstatě velmi vhodné jsou nesoudržné materiály typu štěrků a písků, akceptovatelné jsou tyto materiály s jistou příměsí jemnozrnné zeminy, méně vhodné jsou jemnozrnné zeminy s malou plasticitou a vysloveně nevhodné jsou jemnozrnné zeminy s vysokou plasticitou. Pro správnou funkci opěrné stěny je důležitý její drenážní systém. Prostor mezi betonovými prvky se zasypává drenážním materiálem, což je štěrk předepsané frakce – podrobněji viz odst. 2.3 Drenážní materiál. Tímto drenážním materiálem se vysypává také prostor šířky min. 200 mm za betonovými prvky. Smysl tohoto opatření je ten, aby se voda, která se dostala do stěny, odvedla prostorem ze betonovými prvky směrem dolů a neprosakovala spárami mezi betonovými prvky
a tím nezpůsobovala vlhnutí stěny a její zašpinění. Voda z prostoru za betonovými prvky se odvádí do štěrkového polštáře, který je pod betonovými prvky. V nejnižším místě tohoto štěrkového polštáře je ve spádu umístěná hlavni drenážní trubka, která odvádí vodu mimo konstrukci opěrné stěny. V případě, že hladina podzemní vody může dosahovat úrovně základové spáry stěny, se provádí tzv. pokrývková drenáž, což je v podstatě rozšířený štěrkový polštář pod celou vyztuženou zónou. V případě, že hladina podzemní vody může vystoupit nad úroveň základové spáry, se kromě pokrývkové drenáže provádí komínová drenáž, což je v podstatě svislý sloupec drenážního materiálu na rozhraní mezi vyztuženou zeminou a zeminou ze rubem stěny. Kromě tohoto výše popsaného interního drenážního systému je pro stěnu důležitý také externí drenážní systém. Jinými slovy, vodu je třeba odvést od konstrukce dříve, nenechat ji prosakovat do konstrukce. Voda, která již do konstrukce přece jen prosákla, bude odvedena interním drenážním systémem. Externí drenážní systém znamená provést v horních vrstvách vyztužené zeminy nepropustnou event. málo propustnou vrstvu jako je např. vrstva asfaltu, betonová vrstva, u zelených ploch je to jílová vrstva. V koruně stěny, těsně za zákrytovými prvky, je třeba provést žlab. Tento žlab je možné provádět v mnoha variantách, lze provést jednoduchý rigol, ale lze použít také prefabrikované odvodňovací prvky. Tento žlab je důležitý zejména u stěn, u kterých stoupá terén nad opěrnou stěnou. Je důležité, aby voda, která stéká dolů ze svahu, nepřetékala přes stěnu, ani se nevsakovala do konstrukce stěny, ale aby byla zachycena žlabem a odvedena pryč od konstrukce opěrné stěny. Na obr. 3 je nakreslen základní typ vyztužené opěrné stěny s popisem jednotlivých prvků a s vysvětlivkami.
Odvodňovací žlab
Výška stěny nad terénem H’
Betonové tvarovky
Nepropustná vrstva
Celková výška stěny H
3.
Horní délka geomříže Geosyntetická výztuž geomříž
Geotextilní filtr nepovinný min. 200 mm Drenážní zásyp
Hemb
Vyztužená zemina
min. 200 mm
Základní délka geomříže L
Štěrkový polštář Drenážní trubka
Obr. 3: Základní typ vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky
16
systém vibrolisovaných betonových prvků
3.1 VÝŠKA STĚNY A ZALOŽENÍ STĚNY Výškou stěny H se rozumí celková výška stěny měřená vertikálně od základové spáry stěny až po korunu stěny. Celková výška stěny
je součtem výšky stěny nad terénem H' a hloubky zapuštění stěny pod terén Hemb. Jednotlivé značky jsou patrné z obr. 3.
3.1.1 Zapuštění stěny pod terén Minimální hloubka zapuštění stěny pod terén se měří vertikálně, závisí na výšce stěny a na sklonu terénu před stěnou. V tab. 3.1 jsou uvedeny minimální hodnoty zapuštění stěny pod terén tak, jak je doporučuje NCMA.
Obecně platí, že prudký svah před stěnou může nepříznivě ovlivnit celkovou neboli globální stabilitu opěrné stěny, která by měla být v takových případech posouzena.
Minimální hloubka zapuštění stěny pod terén by se měla zvětšit v těchto případech: • Předpokládá se větší sedání stěny v důsledku méně únosných zemin v podloží • U paty stěny hrozí odplavení zeminy • Stěna tvoří nábřeží vodního toku • Pod štěrkovým polštářem se nacházejí namrzavé zeminy • V blízkosti paty stěny je prudký svah
Hloubka zapuštění stěny Hemb nemusí být nutně do nezámrzné hloubky. Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky se zakládají na štěrkovém polštáři, který je schopen přerušit kapilární vzlínavost vody z podkladních zemních vrstev a vyrovnat deformace od jejich objemových změn. Na sucho zděné betonové prvky jsou schopny vůči sobě se mírně posunovat. Jestliže se pod štěrkovým polštářem nacházejí namrzavé zeminy, pak se doporučuje zvětšit mocnost štěrkového polštáře tak, aby spára mezi základovou zeminou a štěrkovým polštářem byla v nezámrzné hloubce. Tímto způsobem se efektivně založí stěna do nezámrzné hloubky, aniž by se zvětšila její výška H. Stejným způsobem se postupuje, jestliže se pod štěrkovým polštářem nacházejí zeminy náchylné na smršťování nebo nabývání. Štěrkový polštář minimální tloušťky 200 mm se vyžaduje i v případě skalního podloží stěny. Důvodem je zajištění roviny pro pokládku první vrstvy betonových prvků.
Sklon svahu před stěnou
Minimální hloubka zapuštění stěny Hemb Terén vodorovný - opěrná stěna H'/20 Terén vodorovný - opěra (mostní, boční) H'/10 Terén svažitý ve sklonu 18° H'/10 Terén svažitý ve sklonu 26° H'/7 Minimální požadavek 0,15 m Tab. 3.1: Minimální hloubka zapuštění stěny pod terén
3.1.2 Štěrkový polštář Vyztužené opěrné stěny se doporučuje zakládat na štěrkovém polštáři mocnosti min. 200 mm. Štěrkový polštář roznáší zatížení od sloupce betonových prvků na větší šířku a tím minimalizuje přetížení základové půdy. Šířka štěrkového polštáře by se měla rovnat šířce tvarovky plus min.150+200 mm (150 mm před tvarovku a 200 mm za tvarovku). Štěrkový polštář musí být řádně zhutněný. Štěrkový polštář poskytuje tuhý ale flexibilní podklad, který napomáhá k přerozdělení napětí a zmírňuje nerovnoměrná sedání v důsledku nestejnoměrného základového podloží a nebo v důsledku nestejných výšek stěn. Tato nerovnoměrná sedání mohou v některých případech způsobit i popraskání betonových tvarovek. Štěrkový polštář plní také drenážní funkci. Do nejnižšího místa štěrkového polštáře se nejčastěji umísťuje drenážní trubka pro odvod vody. Štěrkový polštář se provádí z drenážního materiálu, jehož popis je uveden v kap. 2.3. V některých situacích není možné umístit drenážní trubku do štěrkového polštáře. Ta se potom umísťuje výše, zpravidla nad terén před stěnou a vyúsťuje se nejčastěji pohledovými prvky přímo do líce stěny. Děje se tak v případech, kdy není kam zaústit drenážní trubku umístěnou pod stěnou a nebo v případech, kdy stěna tvoří regulaci vodního toku. Materiál štěrkového polštáře pod drenážní trubkou musí mít potom poněkud jiné složení. Musí to být zemina, která kromě hrubé
17
frakce musí obsahovat i jemnou frakci, čili zemina s nepřerušenou zrnitostí. Tato zemina musí být totiž nepropustná, aby vytlačila hladinu vody nad svůj povrch, čili k drenážní trubce. V tomto případě je chybou provádět pod drenážní trubkou propustný zásyp, protože voda steče tímto zásypem k základové spáře stěny a neodvede se drenážní trubkou. Na obr. 3.1.2 je nakreslen detail uložení drenážní trubky nad okolní terén.
min. 200 mm Drenážní materiál Drenážní trubka
Nepropustný materál s nepřetržitou křivkou zrnitosti
Obr. 3.1.2: Detail uložení drenážní trubky nad okolní terén
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
3.2 ODKLONĚNÍ LÍCE STĚNY OD SVISLICE Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky je možné provádět buď svislé a nebo mírně odkloněné od svislice. Odklonění stěny se získá odsazením betonových tvarovek v jednotlivých vrstvách. Odsazení se realizuje zvláštní polohou spojovacích plastových kolíčků. Spojovací kolíčky u všech systémů slouží ke spojování dvou tvarovek nad sebou,
ke snadnému a přesnému osazení horních tvarovek a k vyrovnání stěny. Kromě toho spojovací plastové kolíčky zvyšují smykovou únosnost suchých ložných spár. Systém spojovacích kolíčků je u různých systémů různý:
Systém Gravity Stone Každý pohledový prvek systému Gravity Stone, pohledový prvek 400 a pohledový prvek 95 má shora dva otvory ve tvaru písmene „T“. Do stojiny tohoto písmene se nasouvají plastové kolíčky systému Gravity Stone. Kolíček je nesymetrický a lze ho osadit trnem dopředu a nebo trnem dozadu. Jestliže se kolíček osadí trnem dopředu, tak sedí tvarovky přesně nad sebou a stěna je svislá. Jestliže se osadí kolíčky trnem dozadu, tak dojde k odsazení tvarovek v každé vrstvě o 15 mm, což způsobí odklonění stěny o 4,3° od svislice. Střídáním poloh v jednotlivých řadách lze dosáhnout sklonu stěny 2,25°. Polohy spojovacích kolíčků jsou patrné na obr. 3.2a. Obr. 3.2a: Polohy spojovacích kolíčků systému Gravity Stone
Systém Geostone Betonové prvky systému Geostone určené pro vyztužené opěrné stěny (prvek Flat a Bent) mají shora tři řady kruhových otvorů, které jsou určené pro spojovací kolíčky. Kolíčky jsou v tomto systému v podstatě plastové krátké trny, které se ukládají do uvedených otvorů. Prvky mají zdola drážku, kterou se nasouvají na plastové kolíčky. Drážka je v úrovni prvního otvoru (myšleno od líce prvku). Jestliže se kolíčky osadí do první polohy otvorů, sedí prvky přesně nad sebou, nedochází k odsazování prvků v jednotlivých řadách, stěna je svislá.
Jestliže se kolíčky osadí do druhé polohy otvorů, jsou prvky v jednotlivých řadách odsazeny o 32 mm, což způsobuje odklon stěny o 9,5° od svislice. Střídáním první polohy a druhé polohy v jednotlivých řadách lze dosáhnout sklonu stěny 4,8°. Jestliže se kolíčky osadí do třetí polohy otvorů, jsou prvky nad sebou odsazeny o 64 mm, což způsobí odklonění stěny o 18,6°. Střídáním druhé a třetí polohy v jednotlivých řadách lze dosáhnout sklonu stěny 14,2°. Na obr. 3.2b jsou nakresleny základní polohy spojovacích kolíčků.
Obr.3.2b: Polohy spojovacích kolíčků systému GEOSTONE
3.3 TERASOVÉ STĚNY Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky se někdy konstruují jako terasovité. Níže položená stěna má zpravidla větší výšku než stěna výše položená. Pokud je vodorovná vzdálenost mezi líci obou stěn větší než dvojnásobek výšky níže položené stěny, tak lze obě stěny vyšetřovat nezávisle na sobě jako dvě samostatné stěny. Pokud je ale vodorovná
vzdálenost mezi nimi menší, tak je nutné dolní stěnu přitížit účinkem horní stěny. Provádí se to zpravidla rovnoměrným přitížením. Analogicky se postupuje, jestliže stěnu vytváří více opěrných stěn za sebou. U terasovitých opěrných stěn je potřebné posoudit stabilitu celého svahu, který je vytvářen těmito terasovitými stěnami.
18
systém vibrolisovaných betonových prvků
DRENÁŽNÍ SYSTÉM STĚNY
4.
Drenážnímu systému stěny je třeba věnovat zvýšenou pozornost, protože voda může velice negativně ovlivňovat konstrukci vyztužené opěrné stěny. Správně navržený drenážní systém naopak uvolňuje napětí od hydrostatického tlaku, čímž činí konstrukci bezpečnější a také pomáhá udržovat betonové tvarovky suché a čisté, čímž zvyšuje estetickou úroveň stěn. Zásadou číslo jedna při návrhu konstrukce vyztužené opěrné stěny
s betonovými prvky je nedovolit vodě proniknout do konstrukce. Vodu povrchovou a dešťovou je třeba odvést od konstrukce. Drenážní systém, který toto zajišťuje se nazývá externí drenážní systém. V mnoha situacích ale není možné zcela zabránit proniknutí vody do konstrukce vyztužené opěrné stěny, a proto pohyb vody uvnitř konstrukce řídí tzv. vnitřní drenážní systém. Oba systémy mají svá specifika a zásady.
4.1 EXTERNÍ DRENÁŽNÍ SYSTÉM Ůkolem externího drenážního systému je nedovolit vodě vtéci do konstrukce opěrné stěny, ale zachytit ji a odvést mimo opěrnou stěnu. Nejdůležitějšími prvky externího drenážního systému je odvodňovací žlab
v koruně stěny a použití nepropustného materiálu v horní vrstvě nad vyztuženou zeminou.
Drenážní žlab Drenážní žlab se umísťuje v koruně stěny. Jeho úkolem je odvést vodu, která přitéká ze svahu nad opěrnou stěnou, zachytit ji a odvést mimo stěnu. Voda takto zachycená se nemůže přelévat přes korunu stěny a tak stěnu smáčet a špinit. Význam drenážního žlabu roste v situacích, kdy nad stěnou je svažitý terén. Čím prudší je terén, tím důležitější je drenážní žlab. Drenážní žlab nad stěnou musí být vyspádovaný směrem ke konci nebo k oběma koncům stěny. Provedení drenážního žlabu závisí na druhu povrchu, který je nad stěnou. Nejčastěji se vyskytující žlaby jsou:
• Zatravněný žlab – použije se nejvíce v situacích, kdy terén nad stěnou je zatravněný. Zatravněný žlab spočívá v tom, že terén se vytvaruje do profilu žlabu. • Betonový nebo asfaltový žlab – se nejvíce použije v situacích, kdy terén nad stěnou má betonový nebo asfaltový povrch a nebo je tam provedena dlažba. • Betonový prefabrikovaný žlab – je možné použít téměř ve všech situacích. Jeho výhodou je snadné a rychlé osazení. • Uzavřený žlab – použije se při náročnějších aplikacích. Žlab je shora chráněný mřížkou, takže umožňuje pocházení nebo pojíždění.
Nepropustný materiál v horní vrstvě stěny Povrch nad opěrnou stěnou v rozsahu vyztužení by měl být co nejvíce nepropustný, aby povrchová vody nemohla pronikat z terénu do vyztužené masy opěrné stěny. Nejhorší situace pro toto pronikání je v době trvalých dešťů a nebo v době tání sněhu. Pro zatravněné plochy je vhodnou nepropustnou vrstvou vrstva jílu pod ornicí, u betonových nebo asfaltových vozovek je možné betonovou či
asfaltovou vrstvu považovat za nepropustnou nebo málo propustnou. Kromě externího drenážního systému, který je součástí opěrné stěny je někdy účelné provést příkopy, strouhy, hráze atd. v okolí opěrné stěny tak, aby se voda regulovaně odvedla od jejích prostorů. Systém těchto konstrukcí závisí na topografickém složení terénu.
4.2 INTERNÍ DRENÁŽNÍ SYSTÉM Úkolem interního drenážního systému je odvést vodu, která pronikla do konstrukce opěrné stěny. Může to být voda povrchová dešťová, může to být voda, která přitekla k rubu konstrukce, např. ze svahu nad stěnou a nebo to může být i podzemní voda, která vystoupala k základové spáře stěny a nebo dokonce do úrovně konstrukce stěny.
Hlavními prvky interního drenážního systému jsou: • drenážní materiál v prostoru dutin betonových prvků • drenážní komín za betonovými prvky • štěrkový polštář • drenážní trubka • pokrývková a komínová drenáž
Drenážní materiál v prostoru dutin betonových prvků Dutiny betonových prvků se zasypávají drenážním materiálem, jehož složení je uvedeno v kapitole 2.3. Tento drenážní materiál způsobuje to, že voda, která se dostane do prostoru mezi tvarovky, jimi volně protéká směrem dolů do štěrkového polštáře. Voda se tudíž nemůže
19
shromažďovat v dutinách tvarovek a tím způsobovat jejich vlhnutí. Dalším důležitým faktem je to, že drenážní materiál mezi tvarovkami zvyšuje smykovou únosnost suchých spár.
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
Drenážní komín za betonovými prvky Drenážním materiálem se vysypávají nejen dutiny betonových prvků, ale také prostor šířky min. 200 mm ze betonovými tvarovkami. Tento materiál vytvoří jakýsi komín, který nedovolí vodě vtéci mezi betonové
prvky, ale svede ji dolů do štěrkového polštáře. Voda, která se dostává do tohoto drenážního komínu, přitéká nejvíce z vyztužené zeminy a nebo také je to voda, která se vsákne z terénu.
Štěrkový polštář a drenážní trubka Funkcí štěrkového polštáře je jednak působit jako pružný flexibilní základ pro nasucho naskládané tvarovky, ale také působit jako sběrný drenážní systém pro vodu, která stekla ze stěny. Na dně štěrkového polštáře je zpravidla umístěná hlavní sběrná drenážní trubka, do které by měla stéci veškerá voda ze stěny. Drenážní trubka odvádí vodu mimo
konstrukci opěrné stěny. Drenážní trubka se používá plastová, perforovaná. Ukládá se v podélném sklonu 2 % až 3 %. Profil drenážní trubky je obvykle 75 mm až 150 mm. Drenážní trubku je potřeba zaústit do kanalizace, jímky a nebo vyvést na terén.
Pokrývková drenáž Pokrývková drenáž je v podstatě drenážní materiál rozmístěný pod celou šířkou stěny. Základní typ opěrné stěny podle obr. 3 se doporučuje navrhovat pouze tehdy, pokud hladina podzemní vody je v hloubce větší než 2/3H pod základovou spárou stěny. Pokud hladina spodní vody může vystoupit k základové spáře stěny na vzdálenost menší než 2/3H, ale ne výše než k základové spáře stěny, potom je třeba provádět tzv. pokrývkovou drenáž. Pokrývková drenáž se doporučuje navrhovat v případech, kdy se očekává, že během životnosti konstrukce hladina podzemní vody vystoupí nebo se bude zdržovat těsně pod úrovní štěrkového polštáře.
Pokrývková drenáž může být buď z drenážního materiálu, který je zabalený do geotextilie a nebo to může být prefabrikovaný drenážní geokompozit. Ve většině případů je drenážní materiál uzavřen ve vhodně vybraném geotextilní filtru, aby se zabránilo jeho zanesení jemnými částicemi, které by mohly časem ucpat hrubozrnné kamenivo drenážního materiálu. Pokud se jako pokrývková drenáž použije drenážní geokompozit, musí se počítat s tím, že tento geokompozit musí být schopen přenášet tlaková namáhání od hmotnosti vyztužené zeminy.
Odvodňovací žlab
Betonové tvarovky
Celková výška stěny H
Nepropustná vrstva
Geosyntetická výztuž geomříž
Drenážní zásyp
min. 200 mm
Pokrývková drenáž
≤2/3 H Drenážní trubka Štěrkový polštář
min. 100 mm
Vyztužená zemina
Geotextilní filtr nepovinný
Obr. 4.2a: Typický řez opěrnou stěnou s pokrývkovou drenáží
20
systém vibrolisovaných betonových prvků
Komínová drenáž Komínovou drenáží rozumíme drenážní materiál, který je umístěn ve svislé poloze na rozhraní mezi vyztuženou zeminou a zeminou za rubem stěny. Komínová drenáž by měla být zahrnuta do drenážního systému stěny v případech, kdy se očekává, že v průběhu životnosti konstrukce hladina podzemní vody vystoupí nad dolní líc štěrkového polštáře. Komínová drenáž by měla být minimálně do výšky maximální
předpokládané hladiny podzemní vody za konstrukcí opěrné stěny, ale minimálně do výšky 0,7H. Jako komínovou drenáž lze použít drenážní materiál a nebo prefabrikovaný drenážní geokompozit. Drenážní materiál má v tomto případě tu nevýhodu, že se poměrně obtížně ukládá. Pro komínovou drenáž je proto vhodnější drenážní geokompozit.
Odvodňovací žlab
Betonové tvarovky
Celková výška stěny H
Nepropustná vrstva
Geosyntetická výztuž geomříž Komínová drenáž Drenážní zásyp
Pokrývková drenáž
Štěrkový polštář
Drenážní trubka
min. 100 mm
Vyztužená zemina
0,7 H
min. 200 mm
Geotextilní filtr nepovinný
Obr. 4.2b: Typický řez opěrnou stěnou s pokrývkovou drenáží a komínovou drenáží
Drenážní geokompozit je tvořen jádrem, které je pokryto geotextilií nebo geomembránou. Jádro geokompozitu může mít různé formy. Nejčastěji je to mřížka určité tloušťky, ale může to být i tužší geomembrána s výstupky. Společným rysem pro všechna jádra je to,
21
že musí mít určitou tloušťku a že musí umožnit ve své rovině tok vody. Jádro geokompozitu bývá potaženo geotextilií, která zachytí jemné částice a propustí vodu do jádra. Jádro potom svede vodu do pokrývkové drenáže.
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
STATICKÉ PRINCIPY Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky staticky působí jako gravitační konstrukce, které svojí vlastní hmotností působí proti destabilizujícím silám od zemního tlaku a od přitížení terénu. Princip gravitačních stěn je patrný z obr. 5a. Konstrukce gravitační stěny musí být stabilní, to znamená, že musí tvořit souvislou hmotu, která má dostatečnou šířku, takže dokáže vzdorovat jak posunutí v základové spáře, tak pootočení stěny. Širší a hmotnější stěna 2 na obr. 5a je ve srovnání se štíhlejší stěnou 1 mnohem stabilnější.
Potřebnou hmotu stěny je možné u stěn, jejichž líc je odkloněn od svislice, mírně redukovat. Základním úkolem při výpočtu vyztužených opěrných stěn s betonovými prvky je stanovení minimální potřebné šířky stěny k zajištění odolnosti proti posunutí v základové spáře a proti pootočení stěny. Výpočetní postupy vyztužených opěrných stěn s betonovými prvky jsou velmi podobné výpočetním postupům standardních gravitačních stěn. V úvahu je třeba vzít specifika vyztužených stěn.
NESTABILNÍ MENŠÍ ŠÍŘKA STĚNY A MENŠÍ HMOTNOST ZPŮSOBÍ: - MENŠÍ ODOLNOST PROTI POSUNUTÍ - MENŠÍ ODOLNOST PROTI POOTOČENÍ
STABILNÍ VĚTŠÍ ŠÍŘKA STĚNY A VĚTŠÍ HMOTNOST ZPŮSOBÍ: - VĚTŠÍ ODOLNOST PROTI POSUNUTÍ - VĚTŠÍ ODOLNOST PROTI POOTOČENÍ
W1 SÍLA1
W2 > W1
SÍLA1 Η
ŠÍŘKA1
ŠÍŘKA1
POSUNUTÍ
POOTOČENÍ
HMOTA 1
SÍLA2
Η
W1 Η
5.
ŠÍŘKA2 HMOTA 2
Obr. 5a: Princip gravitačních stěn Stabilitní výpočty, které berou v úvahu síly působící zvnějšku na opěrnou konstrukci, jsou výpočty externí stability. Kromě toho je potřeba provést sérií výpočtů interní stability, kterou se prokáže, že vyztužená zemina spolu s betonovými prvky vytváří monolitickou gravitační masu odpovídající pevnosti a šířky. Dále se prověřuje lokální stabilita na sucho naskládaných betonových prvků. Dalším krokem je posouzení globální stability, které přichází v úvahu zejména v případech, kdy jsou stěny uspořádány terasovitě nad sebou. Posledním krokem je v některých
případech (např. náspy pod komunikace, mostní opěry atd.) posouzení sedání opěrné stěny. Statické principy, které jsou uvedeny v této příručce, poskytují pouze celkový přehled o statickém působení vyztužených opěrných stěn s betonovými prvky. Zájemci o podrobnější informace a detailní postupy výpočtu najdou tyto informace ve výpočetní příručce, kterou vydává společnost KB-BLOK systém.
Předpoklady výpočtu Společnost KB-BLOK doporučuje provádět výpočet vyztužených opěrných stěn s betonovými prvky podle metodiky NCMA (National Concrete Masonry Association se sídlem ve Virginii). Co se týče výpočtu spolehlivosti, tak tato metodika je v podstatě kombinovaná. Do výpočtu se zahrnují charakteristické hodnoty zatížení (tj. normové nevynásobené dílčím součinitelem spolehlivosti), charakteristické
hodnoty vlastností zemin, ale pevnostní charakteristiky geomříží se zmenšují dílčími součiniteli jako je součinitel porušení při ukládání, součinitel dlouhodobého chování, součinitel trvanlivosti atd. Při tom v závěru každého kroku výpočtu se posuzuje celkový součinitel spolehlivosti, jehož hodnota musí být větší než hodnota předepsaná.
Výpočet sil od zemního tlaku Zemní tlak působící na vyztuženou opěrnou stěnu s betonovými prvky, jak při externí stabilitě tak při interní stabilitě, se vypočítává na základě Coulombovy teorie zemního tlaku, která umožňuje zahrnout do výpočtu vliv stoupajícího terénu nad stěnou a vliv tření. Při externí stabilitě se uplatní vliv tření mezi vyztuženou zeminou a zeminou za stěnou,
při interní stabilitě se uplatní vliv tření mezi betonovými prvky a vyztuženou zeminou. Síly od zemního tlaku mají v důsledku účinku tření horizontální a vertikální složku. Při výpočtu stěn se počítá pouze s horizontálními složkami, vertikální složky se konzervativně zanedbávají.
5.1 VÝPOČET EXTERNÍ STABILITY V rámci externí stability se vyšetřuje stabilita masy vytvořené z betonových prvků a vyztuženého zemního tělesa na účinky aktivního zemního tlaku od vlastní hmotnosti zeminy a přitížení terénu.
Výsledkem výpočtů externí stability je určení minimální délky L geosyntetické výztuže.
22
systém vibrolisovaných betonových prvků
Předběžné stanovení minimální délky L geosyntetické výztuže Minimální délka geosyntetické výztuže L je rovna 0,6.H, kde H je celková výška stěny. Délka geomříže L je měřená včetně délky, která je uložena v betonových prvcích – viz označení na obr. 3. Je třeba poznamenat, že tato minimální délka vyhoví skutečně pouze jenom ve velmi příznivých případech, např. nad opěrnou stěnou není přitížení terénu, terén nad stěnou je rovný, vyztuženou zeminu tvoří písčitá nebo
štěrkopísčitá zemina atd. V méně příznivých případech je třeba počítat s minimální délkou geosyntetické výztuže Lmin=0,7.H. V situaci, kdy terén nad stěnou je stoupající, tak se doporučuje za minimální délku geosyntetické výztuže považovat Lmin=0,8.H, záleží samozřejmě na sklonu terénu.
A. Externí stabilita Rotace Rotace Horizontální posunutí
Naklonění
Posunutí v základové spáře
Sedání
Moment, překlopení Překročení únosnosti základové spáry a nadměrné sedání
B. Interní stabilita Horizontální posunutí
Horizontální posunutí
Posunutí mezi vrstvami
Vytržení geomříže
Vnitřní posunutí
Přetržení geomříže
C. Lokální stabilita betonových prvků
Vytržení geomříže z betonových prvků
D. Globální stabilita
Vyboulení sloupce betonových prvků mezi geomřížemi
Obr. 5b: Základní způsoby porušení vyztužených opěrných stěn s betonovými prvky V rámci externí stability je nutné posoudit tyto možnosti porušení: • Posunutí v základové spáře – vyšetřuje se vnější posunutí celého vyztuženého zemního tělesa podél základové spáry. • Překlopení stěny kolem paty – vyšetřuje se možnost pootočení celého vyztuženého zemního tělesa.
23
• Překročení únosnosti v základové spáře – vyšetřuje se možnost porušení smykem nebo vznik nepřípustných deformací v základové zemině v důsledku zvýšeného tlaku od tíhy opěrné stěny.
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
Posunutí v základové spáře Výpočet posunutí v základové spáře bývá pro výpočet externí stability opěrné stěny kritický. Posuzuje se možnost posunutí jak ve vrstvě vyztužené zeminy, tak ve vrstvě základové zeminy. U základové zeminy se dovoluje uvažovat kohezi, u vyztužené zeminy nikoliv, protože u nasypaných zemin se s kohezí nedá počítat, nehledě k tomu, že pro vyztuženou zeminu jsou vhodnější zeminy nesoudržné. Pokud je v základové spáře umístěná nějaká geotextilie, snižuje se únosnost
spáry součinitelem přímého posunutí, který se pro jednotlivé geotextilie a zeminy stanovuje experimentálně. S pasivním odporem zeminy před opěrnou stěnou se nepočítá, protože není zaručeno, že v průběhu životnosti konstrukce nedojde k odkopání zeminy (např. rekonstrukcí ploch před opěrnou stěnou). Součinitel bezpečnosti proti posunutí v základové spáře má hodnotu 1,5. Pokud tento součinitel pro posuzovanou stěnu nevyhoví, řešením je zvětšit délku geomříží.
Překlopení stěny kolem paty Při externí stabilitě se posuzuje také možnost překlopení celé vyztužené masy kolem paty stěny. Tento způsob porušení není zpravidla pro návrh opěrné stěny kritický. Dost těžko je možné si představit, že hmotná a přitom pružná vyztužená masa by se mohla skutečně překlopit.
Výpočet se ale musí provést a dodržení součinitele spolehlivosti pro překlopení má zaručit, že nedojde k neakceptovatelnému vyklánění stěny a k jejím deformacím. Součinitel spolehlivosti pro překlopení stěny je roven 2,0.
Překročení únosnosti v základové spáře Posledním krokem při výpočtu externí stability je posouzení únosnosti základové půdy. Tento způsob porušení zpravidla není kritický, protože vyztužená opěrná stěna s betonovými prvky je ve svém základu poměrně dost široká. Protože se napětí od této opěrné stěny roznáší na relativně velkou šířku, jsou vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky vhodné i pro méně únosné základové podmínky. Je to v podmínkách méně únosných zemin často ekonomicky vhodnější řešení
než konstrukce jiné opěrné stěny, která by musela být založena hlubinně nebo na zlepšeném podloží. Posouzení únosnosti základové půdy se provádí pomocí klasického Mayerhofova rozdělení napětí, kdy se vypočítá excentricita působících sil a šířka základu se zmenší o dvojnásobek této excentricity. Součinitel bezpečnosti proti překročení únosnosti základové zeminy je roven 2,0.
5.2 VÝPOČET INTERNÍ STABILITY Výpočet interní stability se provádí proto, aby se prověřila integrita a celistvost vyztužené zemní masy a aby se prokázalo, že tato zemní masa spolu s geomřížemi a betonovými prvky působí jako monolitické kompozitní těleso. V rámci interní stability se vyšetřuje využití geosyntetické výztuže v zemním tělese za předpokladu, že geosyntetické vrstvy výztuže a zemina spolu spolupůsobí. Vyšetřováním při interní stabilitě se určí minimální požadovaná pevnost geomříže, počet geomříží a jejich vertikální vzdálenost.
V rámci interní stability je nutné posoudit tyto možnosti porušení: • Přetržení geomříže - vyšetřuje se, zda tahové napětí v geomříži nepřekročí dovolené tahové napětí pro danou geomříž. • Vytržení geomříže ze zemního masivu - vyšetřuje se, zda nemůže dojít k vytržení geomříže ze zemního masivu, aniž by došlo k jejímu přetržení. • Vnitřní posunutí - vyšetřuje se, zda nemůže dojít k posunutí části stěny po geosyntetické výztuži.
Přetržení geomříže Ze zatěžovacích ploch geomříží a hloubky nadloží nad jednotlivými geomřížemi se vypočítá tahové zatížení jednotlivých geomříží. Toto tahové zatížení se porovnává s dlouhodobou pevností geomříže, což je pevnost geomříže podělená součiniteli trvanlivosti, dlouhodobě
působícího namáhání a odolnosti proti porušení při ukládání. Pevnost geomříží zjišťují jejich výrobci experimentálně, stejně tak jako hodnoty jednotlivých součinitelů. Součinitel spolehlivosti pro tento způsob porušení je roven 1,5.
Vytržení geomříže ze zemního masivu Ve vyztužené zemině (z dolního zadního líce sloupce betonových prvků) se stanoví vnitřní rovina porušení na základě charakteristik vyztužené zeminy. Geomříž musí být dostatečně zakotvena za touto rovinou. Na základě hloubky nadloží geomříže, délky geomříže za rovinou porušení a součinitele interakce mezi zeminou a geomříží se stanoví kotevní síla geomříže. Tato síla se porovnává s tahovou silou v geomříži.
Součinitel interakce mezi danou geomříží a určitou zeminou určují výrobci geomříží experimentálně. Protože nejvýše položená geomříž má nejmenší kotevní délku a současně na ni působí nejmenší tlak nadloží, může se stát, že nevyhoví na zakotvení a musí se lokálně prodloužit. Součinitel bezpečnosti proti vytržení geomříže je roven 1,5.
24
systém vibrolisovaných betonových prvků
Vnitřní posunutí po nejníže položené geomříži Jednotlivé vrstvy geomříží předurčují roviny, po kterých může dojít k posunutí části stěny, protože tření na styku mezi geomříží a zeminou je obvykle menší než tření v zemním masivu. Destabilizující silou je síla od zemního tlaku v úrovni dané geomříže a stabilizující silou je smykový odpor vrstvy. Smykový odpor vrstvy se rovná součtu smykového odporu styku geomříže se zeminou a smykového odporu betonových prvků s vrstvou geomříže. Pro výpočet smykového odporu styku geomříže
se zeminou je nutné experimentální stanovení součinitele přímého posunutí geomříže po zemině, což stanovuje výrobce geomříže. Pro stanovení smykového odporu vrstvy betonových tvarovek s vloženou geomříží jsou rovněž potřeba experimentální zkoušky, které provádí zpravidla výrobce betonových prvků. Součinitel spolehlivosti proti posunutí po nejníže položené geomříži se rovná 1,5.
5.3 VÝPOČET LOKÁLNÍ STABILITY Způsoby nasucho spojovaných betonových prvků a jejich připojení k výztužné geomříži vyžadují, aby byla provedena stabilitní analýza, která by prověřila, že svislý sloupec pohledových prvků zůstane neporušený a že se nebude příliš boulit ani vyklánět. Posouzení při lokální stabilitě zejména omezuje vertikální vzdálenosti geomříží a stanovuje jejich maximální vzdálenosti.
V rámci lokální stability je nutné posoudit tyto možnosti porušení: • Vytržení geomříže z ložných spár betonových prvků – vyšetřuje se, zda nemůže dojít k vytržení geomříže z ložné spáry mezi pohledovými prvky. • Odolnost sloupce betonových prvků proti boulení – vyšetřuje se, zda nemůže dojít k boulení sloupce betonových prvků mezi jednotlivými geomřížemi v důsledku působení aktivního zemního tlaku. • Porušení horní části stěny z důvodu příliš vysoké nevyztužené výšky – vyšetřuje se, zda horní část stěny od povrchu terénu k první geomříži se nemůže porušit překlopením, event. posunutím v ložné spáře.
Vytržení geomříže z ložných spár betonových prvků Prověřuje se, zda nemůže dojít k vytržení geomříže z ložné spáry mezi nasucho naskládanými betonovými prvky. Tahová síla, která působí v dané geomříži se porovnává s únosností připojení geomříže. Tato únosnost se stanovuje pro danou geomříž a pro dané betonové prvky
experimentálně. Provádí to zpravidla výrobce betonových prvků. Z hlediska použitelnosti je deformace tohoto spojení omezena na 20 mm. Součinitel spolehlivosti pro vytržení geomříže je roven 1,5.
Odolnost sloupce betonových prvků proti boulení Sloupec nasucho naskládaných betonových prvků se prověřuje z hlediska toho, zda nemůže dojít k jejich vyboulení od zemního tlaku vyztužené zeminy. Prověřuje se sloupec betonových prvků mezi jednotlivými geomřížemi. Síla působící od zemního tlaku v dané úrovni vyztužení se posuzuje se smykovou únosností suchých ložných spár
betonových prvků s geomříží. Tuto únosnost stanovuje výrobce betonových prvků experimentálně. Výsledkem posouzení na boulení je stanovení maximální vertikální vzdálenosti geomříží. Součinitel spolehlivosti pro odolnost proti boulení je roven 1,5.
Porušení horní části stěny z důvodu příliš vysoké nevyztužené výšky Horní sloupec betonových prvků je třeba posoudit z hlediska posunutí po první geomříži a z hlediska překlopení samotného sloupce. Metoda posouzení je obdobná jako u výpočtu interní stability modulových
opěrných stěn Gravity Stone. Součinitel bezpečnosti proti posunutí je roven 1,5 a součinitel bezpečnosti proti překlopení je roven 2,0.
5.4 VÝPOČET GLOBÁLNÍ STABILITY Porušení globální stabilitou znamená pohyb celé stěny i s okolní zeminou. Předpokládá se, že vyztužené zemní těleso působí v celkové rotující mase jako souvislá neporušená konstrukce. Porušení globální stabilitou se nazývá celkový posun vyztužené opěrné konstrukce včetně okolní zeminy a mohou ji způsobit změny v terénu, vrstvy neúnosné
25
zeminy, stoupající hladina podzemní vody a gravitační síly působící na zeminu v důsledku tíhy opěrné stěny. Globální stabilitu je potřebné posoudit také u terasovitých stěn. Stabilitní analýza zemní masy zahrnující gravitační stěnu a přilehlou zeminu je potřebná jako součást návrhu.
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
VÝSTAVBA STĚNY Tato kapitola je zejména určena pro stavební firmy. Měla by jim pomoci při rozhodování jak realizovat vyztuženou opěrnou stěnu s betonovými prvky. Jsou zde zmíněny základní kroky při výstavbě stěny a nejdůležitější pravidla, která je třeba dodržet.
Vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky jsou flexibilní, pružné konstrukce, a proto nemusí být založeny do nezámrzné hloubky. Předpokladem je ovšem dostatečně únosná základová zemina.
6.1 ZHUTŇOVÁNÍ ZEMIN Řádné zhutňování všech druhů zemin v opěrné stěně, a to vyztužené zeminy, záhozu, drenážních materiálů, štěrkového polštáře a také základové zeminy, je zásadní pro správné fungování opěrné stěny. Během výstavby opěrné stěny je potřebné zemní materiály zhutňovat, aby se dosáhlo maximální smykové pevnosti a tuhosti. Stupeň zhutnění je obvykle specifikován v projektové dokumentaci. Pokud tomu tak není,
tak za obvyklý stupeň zhutnění se považuje zhutnění na 95 % standardní Proctorovy zkoušky nebo 90 % modifikované Proctorovy zkoušky. Rozdíl mezi standardní a modifikovanou Proctorovou zkouškou je patrný z obr. 6.1.1a. Druh zeminy ovlivňuje výběr hutnícího zařízení a způsob hutnění.
2100
Objemová hmotnost suché zeminy (kNm-3)
6.
Modifikovaná Proctorova zkouška 2000 Saturační křivka 100 % nasycení 1900 Standardní Proctorova zkouška 1800 4
8
12
16
20
Vlhkost zeminy (%)
Obr. 6.1.1a: Porovnání Proctorovy standardní a modifikované zkoušky
6.1.1 Zkoušky hutnění Zeminy je možné úspěšně zhutňovat jen tehdy, mají-li odpovídající vlhkostní obsah. Vztah mezi objemovou hmotností zeminy, vlhkostním obsahem a výsledkem hutnění pro různé druhy zemin je dán normovými zkušebními postupy. Při standardní Proctorově zkoušce a při modifikované Proctorově zkoušce se ke stanovení optimálního vlhkostního obsahu nutného k dosažení maximální objemové hmotnosti používá rozdílná hutnící energie. Vlhkostní obsah je definován jako procentuální podíl hmotnosti vody k hmotnosti suché zeminy. Vztah mezi možným zhutněním a vlhkostním obsahem zeminy je pro různé zeminy uveden na obr. 6.1.1b. Na obrázku 6.1.1a je vidět, že pokud se zemina zhutňuje s vlhkostí větší než je optimální, tak má sklon přiblížit se 100% nasycení. Všechny vzduchové póry jsou vyplněny vodou. Jestliže obsah vody v zemině v době zhutňování je větší než 100 % nasycení, tak se zhutnění nepodaří ani při vynaložení sebevětší hutnící energie. Důvodem je skutečnost, že nastává efekt pumpování. Má-li se
dosáhnout zhutnění zeminy, zemina musí mít odpovídající vlhkost. Obecně platí, že vlhkost soudržné zeminy by se při jejím ukládání měla pohybovat v intervalu +1 % až -3 % od optimální vlhkosti. Objemová hmotnost zeminy, která se bude zhutňovat by se měla co nejvíce přiblížit maximální objemové hmotnosti stanovené některou z výše uvedených metod. Pokud tomu tak není, tak není možné dosáhnout požadované smykové pevnosti zemin, a to jak vyztužené zeminy, tak zásypu. Návrh vyztužených opěrných stěn s betonovými prvky je založen na předpokladu úhlu vnitřního tření, jehož hodnota se získá laboratorně. 17 b Nedostatečné zhutnění může vést k nižšímu úhlu vnitřního tření zeminy a konstrukce opěrné stěny v důsledku toho nemusí být bezpečná. Kromě toho nedostatečně zhutněná zemina se v důsledku infiltrace vody do stěny během času přetváří a sedá a může se i nadměrně deformovat. Maximální výška zhutňování se rovná výšce betonové tvarovky a to je 190 mm.
26
systém vibrolisovaných betonových prvků
2100
LEGENDA: 1.Jemný až hrubý písek s plynulou křivkou zrnitosti
Objemová hmotnost suché zeminy (kNm-3)
1 2000
2. Velmi jemný prachovitý písek 2
3.Jílovitý písek
1900
1800
3
1700 4
8
12
16
20
Vlhkost zeminy (%)
17 b
Obr. 6.1.1b: Vztahy mezi vlhkostí a objemovou hmotností některých zemin
6.1.2 Hutnící mechanismy Obecně platí, že pro nesoudržné materiály, tj. štěrky a písky, je nejefektivnější metodou zhutňování vibrování. Vibrační hutnící stroje se skládají z bubnových válců a ocelových desek, které pojíždějí po zeminách a vibrují vysokou frekvencí. Maximální objemová hmotnost zhutněného materiálu, kterou lze při zhutňování dosáhnout, je ovlivněna křivkou zrnitosti zhutňovaného materiálu a tvarem zrn. Pro soudržné zeminy tj. zeminy prachové a jílovité jsou nejefektivnější
hnětací hutnící metody. Používá se při tom strojů a zařízení, které mají pneumatikové, ovčí nebo ježkové válce. Zásadní záležitostí při zhutňování soudržných zemin je kontrola vlhkosti zeminy během jejího ukládání. Zvláštní pozornost musí být věnována tomu, aby při zhutňování zemin nedošlo k poškození geosyntetických materiálů, a to jak geomříží tak geotextilií.
6.2 PŘÍPRAVA STAVBY Před začátkem realizace stavby je nutné, aby stavební firma provedla její pečlivou přípravu. Úspěšné provedení vyztužené opěrné stěny vyžaduje kompletní a přesné informace o místě staveniště a geologickém složení, dále vyžaduje pečlivou přípravu a plán stavby. Stavební firma je povinna se seznámit s projektovou dokumentací stěny v dostatečném časovém předstihu před započetím stavby. V rámci přípravy stavby je nutné rozhodnout o zemině, která bude tvořit vyztuženou zeminu. Pro tuto zeminu je potřebné udělat zkoušky, aby se zjistila maximální objemová hmotnost podle standardní Proctorovy zkoušky. Výsledkem zkoušek by mělo být stanovení optimální vlhkosti zeminy pro ukládání a hutnění. Z tohoto rozboru vyplyne požadavek na úpravu vlhkosti zeminy přímo na staveništi. U vyztužené zeminy by se měla dále vyzkoušet křivky zrnitosti a index plasticity. Tyto hodnoty
musí odpovídat předepsanému rozsahu. Před zahájením výstavby je potřebné, aby si stavební firma zkontrolovala, zda původní terén a terén upravený po výstavbě stěny odpovídají projektu. Velice důležité je si ověřit polohu podzemních vedení inženýrských sítí, aby při výkopových pracích nemohlo dojít k jejich poškození. Stavební firma po dodávce materiálů by si měla všechny materiály zkontrolovat, aby se ujistila, že obdržela požadovaný materiál. U betonových pohledových prvků je potřebné zkontrolovat, zda dodaný materiál vyhovuje barvou, tvarem a texturou požadavkům předepsaným v projektu. Stavební firma by měla dodaný materiál skladovat na bezpečném místě a chránit ho před znehodnocením. Dále by jej měla chránit před poškozením, protože poškozený materiál není možné zabudovávat do konstrukce opěrné stěny.
6.3 POSTUP VÝSTAVBY STĚNY Jednotlivé kroky výstavby opěrné stěny z betonových prvků představují provedení výkopu, provedení štěrkového polštáře a instalaci drenážní trubky, založení první vrstvy a položení další vrstvy betonových tvarovek,
uložení a hutnění zeminy v tl. tvarovek, položení geomříže a zakončení stěny.
6.3.1 Vytýčení polohy stěny Prvním krokem při výstavě opěrné stěny je vytýčení její horizontální
27
polohy. Vytýčení musí být přesné a provádí se nejlépe teodolitem.
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
6.3.2 Výkop pro opěrnou stěnu Stavební firma by měla provést výkop podle projektu. Výkop by měl být co nejmenší, ale současně bezpečný. Topograficky existují v zásadě dva základní případy usazení opěrné stěny do terénu. Jedná se o stěnu výplňovou a stěnu zaříznutou. Rozdíl mezi oběma typy je patrný z obr. 6.3.2. U obou typů stěn je zásadní rozdíl v množství výkopu. Stěny výplňové vyžadují minimální výkop, často pouze výkop pro štěrkový polštář a výkop pro založení stěny. Tyto stěny mohou být např. ohraničující konstrukce násypů, mostních křídel atd. Naproti tomu
stěny zaříznuté vyžadují maximální výkop, tj. výkop pro celou vyztuženou masu a dále potom svahování výkopu. Tyto opěrné stěny se vyskytují často v situacích, kdy je potřeba zvětšit prostor před opěrnou stěnou. Případy opěrných stěn, které se vyskytují v praxi, se nejčastěji pohybují mezi těmito dvěma hranicemi. Stavební firma by se měla seznámit s typem stěny a podle toho počítat s množstvím výkopových a zemních prací. U zaříznutých stěn je důležité, aby při provádění výkopu nedošlo k podkopání základů konstrukcí a staveb, které se nacházejí nad opěrnou stěnou.
Navrhovaná úroveň terénu
Stávajicí terén
Stávajicí terén Lavice
L Výplňová stěna
L Upravený terén
Zářezová stěna
Obr. 6.3.2: Množství výkopu pro zaříznutou a výplňovou stěnu
Hlavní výkop Hlavní výkop představuje zpravidla největší objem výkopových prací. Pokud je to možné, provádí se hlavní výkop najednou, pro větší úsek opěrné stěny. Je-li stěna založena ve více výškových úrovních, tak i hlavní výkop se provede stupňovitý. Horní líc hlavního výkopu by měl být totožný s rozhraním mezi vyztuženou zeminou a základovou
zeminou. Hlavní výkop by měl být co nejmenší, ale při tom bezpečný. Výkop musí být svahovaný, při tom max. sklon svahování je 2:1. Před prováděním hlavního výkopu je potřeba provést opatření proti přívalové vodě. Přívalové vody je potřeba odvodňovacími příkopy, strouhami, hrázemi atd. odvést mimo hlavní výkop.
Výkop pro štěrkový polštář Po provedení hlavního výkopu následuje provedení výkopu pro štěrkový polštář. Hloubka výkopu pro štěrkový polštář se musí rovnat mocnosti štěrkového polštáře, která je předepsána v projektu. Minimální mocnost štěrkového polštáře je 200 mm. Pokud je na dně štěrkového polštáře umístěna drenážní trubka, musí se počítat s tím, že mocnost štěrkového polštáře se bude zvětšovat tak, jak klesá drenážní trubka. Pokud je stěna založena v nestejné výšce, čili stupňovitě, tak pro drenážní trubku se musí připravit samostatná šikmá rýha, která v tomto případě může být hlubší než je předpokládané dno štěrkového polštáře. Šířka výkopu pro štěrkový polštář se vzhledem k jeho relativně malé výšce může provádět stejná jako bude štěrkový polštář. Šířka štěrkového polštáře v případě, že stěna nemá pokrývkovou drenáž, je rovná betonové tvarovce plus 150 mm před tvarovku a min. 200 mm za tvarovku. V případě, že stěna má pokrývkovou drenáž, tak se provádí výkop pro pokrývkovou drenáž spolu s výkopem pro štěrkový polštář. Šířka štěrkového polštáře se potom rovná šířce betonové tvarovky plus 150 mm před tvarovku plus celá vyztužená
zóna. Dno výkopu pro štěrkový polštář a také dno výkopu pro pokrývkovou drenáž by mělo být vyspádováno směrem k drenážní trubce v min. sklonu 1:12, tj. 5° neboli cca 8 %. Důvodem k tomu je lepší odtok vody do hlavní drenážní trubky. Po provedení výkopu je třeba prozkoumat zeminy pod základovou spárou a přesvědčit se, zda odpovídají projektovým předpokladům. Pokud ano, tak před položením štěrkového polštáře je nutné dno výkopu upravit. Dno výkopu se zpravidla zhutňuje válcováním. Pokud je na dně výkopu rozbředlá zemina, tak se musí odstranit a nahradit jinou zeminou. Tuto novou zeminu je potřebné zhutnit na 95 % standardní Proctorovy zkoušky. Pokud zemina neodpovídá projektovým předpokladům, je potřebné ji odstranit a nahradit jinou, vhodnější zeminou. Druh nové zeminy navrhne projektant. Nová zemina bude zhutněna na 95 % standardní Proctorovy zkoušky. Jiným řešením je přepracování projektové dokumentace pro skutečné podmínky. Toto přepracování by znamenalo zvětšení šířky vyztužené stěny.
28
systém vibrolisovaných betonových prvků
6.3.3 Uložení štěrkového polštáře Štěrkový polštář se provádí jako základ pod betonové tvarovky. Kromě toho má štěrkový polštář drenážní funkci v situacích, kdy na dně polštáře je umístěna sběrná drenážní trubka. Mocnost polštáře je min. 200 mm. Pokud je na dně štěrkového polštáře umístěná drenážní trubka, tak se jeho mocnost zvětšuje podle spádu drenážní trubky. Šířka štěrkového polštáře má být taková, aby
polštář byl min. 150 mm před betonovými tvarovkami a min. 200 mm za betonovými tvarovkami. V případech, kdy se provádí pokrývková drenáž, tak štěrkový polštář plynule přechází v pokrývkovou drenáž a měl by být 150 mm před betonovými tvarovkami a dále pod celou vyztuženou částí stěny. Šířky štěrkových polštářů jsou patrné z obr. 6.3.3.
Šířka betonového prvku
min. 200
Wu
Šířka betonového prvku
min. 200
min. 200
Wu
Drenážní trubka
Drenážní trubka
min. 200
min. 200
Pokrývková drenáž
L
Horní líc štěrkového polštáře
Obr. 6.3.3: Šířky štěrkových polštářů pro opěrné stěny bez a s pokrývkovou drenáží
V některých situacích je potřebné na dno štěrkového polštáře nebo pokrývkové drenáže uložit geotextilní filtr. Jsou to situace, kdy hladina podzemní vody může vystoupat až do úrovně pokrývkové drenáže. Geotextilní filtr má zabránit zanesení drenážního materiálu jemnými částicemi ze základové zeminy. Tento geotextilní filtr je třeba uložit na dno pokrývkové drenáže nebo štěrkového polštáře před ukládáním drenážního materiálu. Pro štěrkový polštář a případnou pokrývkovou drenáž se používá drenážní materiál, jehož složení je uvedeno v odst. 2.3. Štěrkový
polštář musí být řádně zhutněný, tak aby mohl poskytovat dobrou základnu pro první vrstvu betonových prvků. Hutnění by mělo být provedeno pomocí lehké hutnící techniky jako je např. vibrační deska a nebo vibrační pěch. Požadovaný stupeň zhutnění je 95 % standardní Proctorovy zkoušky. Horní líc štěrkového polštáře musí být pečlivě upraven do roviny, aby betonové tvarovky v první vrstvě byly podepřeny v celé své ploše a byly v rovině. Pokud je pod stěnou navržena pokrývková drenáž, tak pro její hutnění platí stejné podmínky jako pro hutnění štěrkového polštáře.
Uložení drenážní trubky Na dno štěrkového polštáře, na minimální zhutněnou vrstvu drenážního zásypu, se ukládá drenážní sběrná trubka. Materiál a profil trubky by měly být vyznačeny v projektové dokumentaci. Drenážní trubka je perforovaná trubka, jejíž úkol je odvést vodu, která protekla opěrnou stěnou, mimo konstrukci stěny. Drenážní trubka by měla být zaústěna do kanalizace nebo do stoky a nebo může být vyvedena na terén. Průměr hlavní drenážní trubky, která je umístěna ve štěrkovém polštáři, by měl být alespoň 75 mm. Minimální spád drenážní trubky je 2 %. Pokud má stěna ještě vedlejší drenážní trubku, např. pod komínovou drenáží, tak propojení mezi vývody této vedlejší trubky do hlavní sběrné
29
trubky by měly být po max. 15 m. V některých situacích není možné uložit hlavní drenážní trubku do štěrkového polštáře, ale ukládá se výše, do drenážního komínu těsně nad terén. Jsou to situace, kdy je třeba vyústit drenážní trubku přímo betonovými tvarovkami, např. tehdy, není-li zaústění pro nízko položenou trubku, v případě regulace vodních toků atd. V těchto situacích musí mít drenážní materiál pod drenážní trubkou poněkud jiné složení. Musí to být nepropustný materiál s plynulou křivkou zrnitosti, který nepropustí vodu, ale udrží ji na svém horním líci, tj. v úrovni sběrné drenážní trubky.
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
6.3.4 Uložení první vrstvy betonových prvků První vrstva betonových prvků by měla být osazena do správné vertikální i horizontální polohy tak, jak je předepsáno projektem. První vrstva betonových prvků by měla být osazena na štěrkovém polštáři. Při pokládce první vrstvy se musí zaručit, že betonové prvky jsou v plném kontaktu se štěrkovým ložem. Proto před pokládkou betonových tvarovek se musí zkontrolovat rovinnost horního líce štěrkového polštáře. Osazení první vrstvy betonových prvků je v celém procesu výstavby stěny časově náročnější úkol, který vyžaduje maximální pečlivost a přesnost. Správně položená první vrstva betonových tvarovek je podmínkou pro správnou konstrukci celé opěrné stěny. Správně
položená první vrstva betonových tvarovek následně urychlí výstavbu dalších vrstev, kdy vyrovnání tvarovek je minimální. Při nesprávně a nedbale položené první vrstvě nastávají problémy s vyrovnáním tvarovek v následujících vrstvách. Poloha betonových prvků se vytýčí pomocí kolíků a provázku. Zvláštní pozornost musí být věnována osazení první řady betonových prvků v obloucích, rozích nebo vertikálních a horizontálních stupních. Provázek musí být natažen podél hladkého zadního líce betonových prvků a nikoliv podél předního líce betonových prvků, který může být štípaný a tudíž nerovný. Vytýčení první vrstvy betonových prvků je patrné z obr. 6.3.4.
Kolík s provázkem
Kolík s provázkem
Betonový prvek
Betonový prvek Pokrývková drenáž
Drenážní trubka Drenážní trubka Horní líc štěrkového polštáře
Obr. 6.3.4: Vytýčení první vrstvy betonových prvků Do roviny nataženého provázku se položí první vrstva betonových prvků. Vertikální poloha prvků se zkontroluje vodováhou. Výše položené prvky se dorovnají gumovou paličkou, u níže položených prvků je potřebné dosypat drenážní zásyp. Do stěny by neměly být zabudovány betonové prvky, které jsou poškozené, jsou ulámané nebo mají nějaké skvrny. Přípustná odchylka betonového líce stěny od projektované roviny je 30 mm na délku či výšku stěny 3 m, ale maximálně 75 mm. Tato dovolená odchylka platí jak pro vertikální tak pro horizontální směr. Po správném uložení betonových tvarovek následuje osazení plastových spojovacích kolíčků. Kolíčky musí být osazeny před vyplňováním dutin betonových prvků, aby nedošlo k jejich zaplnění drenážním materiálem. Spojovací kolíčky je třeba osadit do správné polohy podle požadovaného sklonu stěny. Po osazení plastových kolíčků se provádí zásyp dutin betonových prvků
drenážním materiálem, jehož specifikace je uvedena v kapitole 2.3. Drenážním materiálem se zasypávají nejen dutiny v betonových prvcích, ale také prostor šířky min. 200 mm za betonovými tvarovkami. Tento drenážní materiál za betonovými prvky po dokončení stěny vytvoří drenážní komín, který usnadňuje odtok vody do drenážní trubky a zabraňuje protékání vody betonovými tvarovkami a jejich nevzhlednému vlhnutí a špinění. Pokud je projektem předepsaná ochrana drenážního materiálu geotextilním filtrem, tak na rozhraní mezi drenážní materiál a vyztuženou zeminu uložte tento geotextilní filtr. Za drenážní materiál se rozmístí vyztužená zemina v tl. 190 mm. Prostor mezi vyztuženou zeminou a výkopem se zaveze vhodnou zeminou. Po uložení zemin se provádí jejich hutnění. Pokud je projektem specifikovaná komínová drenáž na zadním líci opěrné stěny, ať z geokompozitního materiálu nebo ze štěrku, provádí se tato drenáž současně s ukládáním zemin.
Založení stěny v různých výškových úrovních V některých případech je nutné založit stěnu v různých výškových úrovních. Provádí se to obvykle stupňovitě, kdy výška jednoho stupně se rovná výšce betonové tvarovky. Stupňovitě musí být již připravený štěrkový polštář. S pokládkou betonových tvarovek se začíná v nejnižším
místě. Položí se pouze takový úsek stěny, který je v jedné výškové úrovni. Po zasypání tvarovek, uložení a zhutnění všech zemin se přistoupí k položení další vrstvy betonových tvarovek, která plynule přejde v první vrstvu stěny výše založené.
30
systém vibrolisovaných betonových prvků
6.3.5 Uložení vyztužené zeminy Vyztužená zemina se ukládá a hutní po vrstvách, které se rovnají výšce betonových tvarovek, tj. 190 mm. Vyztužená zemina se ukládá stejně pro všechny vrstvy. Vyztužená zemina by měla být ukládána tak, jak je předepsáno v projektu. Maximální výška jedné vrstvy zeminy, která se ukládá, je rovná výšce tvarovky, tj. 190 mm. Každá vrstva musí být zhutněna na minimálně 95 % standardní Proctorovy zkoušky. Vlhkost ukládané zeminy se musí rovnat optimální vlhkosti dané zeminy s 2 % tolerancí. Vyztužená zemina musí být rozmístěna a zhutněna tak, aby se vyloučilo zvlnění a posun geomříže a posun betonových prvků. V pruhu šířky 1 m od líce stěny je dovoleno používat pouze lehkou hutnící techniku jako je vibrační deska nebo vibrační pěch. Hutnění v tomto pruhu se provádí tak, že touto lehkou hutnící technikou se zemina třikrát přejíždí. Stupeň zhutnění v tomto pruhu musí být minimálně 90 % standardní Proctorovy zkoušky. Není dovoleno přímo pojíždět po geomříži, ale
geomříž musí být chráněna vrstvou zeminy mocnosti min. 150 mm. Otáčení vozidel na vrstvě zeminy pod kterou je geomříž by mělo být omezeno na minimum a zcela by mělo být vyloučeno prudké otáčení a brždění hutnících mechanismů. Tímto opatřením se předchází nežádoucímu posunutí geomříže pod vrstvou zeminy a jejímu případnému poškození. V některých případech je možné přímo po geomřížích pojíždět gumovými pneumatikami velmi malou rychlostí rovnou 10 m/h. V těchto případech je nutné zcela vyloučit náhlé brždění a otáčení. Přímé pojíždění gumovými pneumatikami po geomříži musí být odsouhlaseno výrobcem geomříží. Po každém pracovním dni by stavební firma měla zajistit vyspádování horní plochy vyztužené zeminy směrem od líce stěny, aby v případě prudkých dešťů byla voda odvedena od líce stěny a nemohla tak způsobit její znečištění. Kromě toho je třeba zajistit, aby voda z okolních ploch nevtékala do konstrukce opěrné stěny.
Drenážní materiál (Drenážní komín)
Betonový prvek
Vyztužená zemina
Zához
Drenážní trubka
Obr. 6.3.5: Uložení vyztužené zeminy a drenážního materiálu
6.3.6 Uložení další vrstvy betonových prvků Před pokládáním další vrstvy betonových tvarovek je potřebné pečlivě očistit horní povrch předcházející vrstvy. Očištění se provede nejlépe koštětem. Na horním povrchu betonových prvků nesmí být žádné zbytky drenážního zásypu ani jiné zeminy. Tyto kamínky způsobují nepřesné osazení další vrstvy betonových prvků. Kromě toho při zatížení stěny tyto kamínky podstatně snižují smykovou únosnost ložných spár a mohou také lokálně porušit tvarovky. Betonové prvky následující vrstvy se osazují na připravené spojovací plastové kolíčky na běhounovou vazbu. Zkontrolujte, zda plastové kolíčky jsou správně osazené a zda jsou betonové prvky následující vrstvy odsazeny od dolní vrstvy o požadovanou vzdálenost. Po položení další vrstvy betonových prvků je potřeba zkontrolovat rovinnost betonových prvků a pokud je to nutné, musí se provést jejich
31
dorovnání. Rovinnost betonových prvků se kontroluje v každé vrstvě. Po uložení betonových prvků se do jejich otvorů osazují plastové spojovací kolíčky. Otvory v betonových prvcích a prostor šířky min. 200 mm za betonovými prvky vyplňte drenážním materiálem. Pokud je na rozhraní mezi drenážním materiálem a vyztuženou zeminou geotextilní filtr, tak jím tyto dvě zeminy oddělte. Rozmístěte vyztuženou zeminu do výšky betonové tvarovky, tj. 190 mm. Do prostoru ze opěrnou stěnu a výkop uložte předepsanou zeminu. Všechny zeminy zhutněte. V pokládání tvarovek se pokračuje stejným způsobem až po plánovanou korunu zdi. Do některých ložných spár se však musí vložit geosyntetická výztuž.
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
6.3.7 Uložení geosyntetické výztuže Geosyntetická výztuž nebo-li geomříže se ukládají do ložných spár podle projektové dokumentace. Geomříže musí být v projektem předepsané výškové úrovni. Geosyntetická výztuž by měla být ukládána podle doporučení výrobce. Geomříže se musí ukládat správným směrem. Pracovníci musí být poučeni o tom, který je hlavní směr geomříže a jak mají geomříž do stěny ukládat. Nastavování geomříže v jejím nosném směru, tj. v příčném směru, není dovoleno. Hlavní nosný směr geomříže je směr kolmý k líci opěrné stěny a musí se skládat z jednoho nepřerušeného kusu geomříže. Sousední pásy geomříže v podélném směru se dávají k sobě na sraz tak, aby se zajistilo 100 % pokrytí. Pásy geomříže se v podélném směru nesmí přesahovat, ale pouze pokládat k sobě na sraz. Geomříže se nejprve zaříznou na požadovanou délku a potom se položí na dolní již zhutněnou vrstvu. Geomříže se ukládají tak, aby
první řada příčných prutů byla za plastovými kolíčky. Geosyntetickou výztuž uložte tak, aby její nosné pruty byly kolmo k líci stěny. Po uložení geosyntetické výztuže osaďte betonové prvky následující vrstvy. Geosyntetická výztuž se potom co se uloží musí napnout. Není možné zabudovat zvlněnou geomříž. Důvodem je, že přebírá tahová namáhání a pokud by byla zvlněná, tak se působením tahových sil nejdříve napne a teprve potom může přebírat tahová napětí. Ovšem toto napnutí geomříže v již hotové konstrukci může vést k neakceptovatelným deformacím. Geomříže se zpravidla napínají ručně a po napnutí se poloha geomříže zajišťuje tak, že se kolíkem nebo skobou přibije k dolní zhutněné zemině. Schéma vypnutí geomříže je znázorněno na obr. 6.3.7. Po napnutí geomříže se mohou na plastové kolíčky osazovat betonové prvky následující vrstvy.
Drenážní materiál (Drenážní komín) zhutněný Betonový prvek Geomříž
Kolík zajistí nataženou geomříž
Tah
Vyztužená zemina zhutněná
Zához zhutněný
L - Délka geomříže podle projektu
Obr. 6.3.7: Vypínání geomříže
6.3.8 Zakončení stěny Po provedení všech vrstev zdiva podle projektu se provádí zakončení stěny, které lze realizovat několika způsoby. Pokud v poslední řadě zdiva jsou prvky určené pro osázení (Geostone Pot nebo Geostone Shelf) neprovádí se zakončení stěny betonovými prvky, ale zakončení stěny je vegetací. Pokud ale jsou v poslední řadě ostatní betonové prvky, které neumožňují růst vegetace, je obvyklé stěnu zakončit zákrytovými prvky. Povrch poslední řady betonových prvků je třeba očistit od zbytků zeminy stejným způsobem jako v předcházejících vrstvách. Zákrytové prvky se mohou osazovat na poslední řadu betonových prvků buď na běhounovou vazbu a nebo na střih. Rovněž odsazení může být různé. Zákrytové prvky se mohou osadit na betonové prvky poslední řady tak,
že budou předsazeny nebo budou s dolní řadou lícovat a nebo budou odsazeny. Všechny varianty mají své estetické specifikum. Texturou a barvou mohou být zákrytové prvky shodné s prvky stěny. Ale mohou být různé a tak vytvářet zřetelný ohraničující dojem. Z důvodu prevence proti vandalismu se doporučuje zákrytové prvky přilepit k dolním betonovým prvkům vhodným mrazuvzdorným lepidlem. Před lepením musí být povrchové plochy obou prvků suché a očištěny od zbytků zeminy. Lepidlo se nanáší na spodní stranu zákrytových prvků ve dvou rovnoběžných housenkách, nechá se mírně zavadnout a potom se silou přitlačí na poslední řadu betonových prvků. Důležité je nechat lepidlo řádně zatvrdnout.
32
systém vibrolisovaných betonových prvků
DETAILY A SPECIÁLNÍ KONSTRUKCE
7.
Při vytváření vnějších a vnitřních rohů vyztužených stěn a dále při vytváření oblouků ve stěnách je třeba dodržovat doporučení, která jsou uvedena níže. Skladby betonových tvarovek pro tyto případy jsou
uvedeny v samostatných příručkách. Zde bude zmínka pouze o tom, jakým způsobem se v těchto případech ukládají geomříže.
7.1 VNĚJŠÍ A VNITŘNÍ ROHY Při vyztužování opěrných stěn platí zásada, že v ložné spáře může být vždy jen jedna geomříž. Znamená to, že pokud se vyztužuje vnější roh, tak část geomříže v místě rohu, kde se geomříže překrývají, je nutné uložit do ložné spáry předcházející nebo následující. Lze provést také variantní řešení, kdy geomříže na celé kolmé stěně se uloží do předcházející nebo následné vrstvy. Na obr. 7.1a je nakresleno schéma vyztužení pravého rohu.
1. směr vyztužení
Geomříž z 2. směru vyztužení uložit v tomto rozsahu do následující ložné spáry
2. směr vyztužení
Geomříž z 1. směru vyztužení probíhá až do konce stěny
Obr. 7.1a: Vyztužení vnějšího rohu
H/4
H/4
Prodloužení za líc stěny
Prodloužení geomříže v následující úrovni vyztužení
Směr vyztužení
Vyztužení vnitřního rohu se provádí tak, že v první výztužné úrovni se geomříže z jednoho směru ukončí v místě rohu. Geomříž z druhého směru se přetáhne za roh o hodnotu H/4, kde H je celková výška stěny. V následující výztužné vrstvě se to vystřídá, to znamená, že geomříž, která končila v rohu, se přetáhne za roh o hodnotu H/4 a geomříž, která byla za roh přetažena, bude ukončena v rohu. Na obr. 7.1b je nakresleno vyztužení vnitřního rohu.
Poloha geomříží v dané úrovni vyztužení
Směr vyztužení
Obr. 7.1b: Vyztužení vnitřního rohu
7.2 OBLOUKY VNĚJŠÍ A VNITŘNÍ Směr vyztužení
Překrývající geomříže oddělit zeminou v tl. min. 80 mm
Směr vyztužení
Při vyztužení vnějšího oblouku je nutné dodržet totéž pravidlo, to je, aby v ložné spáře mezi betonovými tvarovkami byla vždy jen jedna geomříž. Vyztužení se provádí nejčastěji tak, že překrývající se geomříže v místě betonových prvků se kónicky přistřihnou a dále se uloží tak, aby mezi překrývajícími se geomřížemi byla vrstva zeminy v min. tloušťce 80 mm. To znamená, že jedna geomříž se uloží v mírném spádu dolů a sousední geomříž se uloží v mírném spádu nahoru. Variantně je možné vnější oblouky vyztužovat tak, že překrývající se geomříže se uloží do předcházející nebo následné ložné spáry. Na obr. 7.2a je schematicky nakresleno vyztužení vnějšího oblouku.
Obr. 7.2a: Vyztužení vnějšího oblouku
33
w w w. k b - b l o k . c z
TECHNICKÁ ČÁST
Vedlejší geomříž
Směr vyztužení
Při vyztužování vnitřního oblouku nastává problém opačný, za obloukem vznikají místa, která jsou nepokryta geomříží. Jelikož se vyžaduje plné pokrytí geomřížemi, tak nepokrytá místa se vykrývají geomřížemi buď v předcházející ložné spáře a nebo v následující ložné spáře. Na obr. 7.2b je nakresleno schéma vyztužení vnitřního oblouku.
Hlavní geomříž
Geomříže v oblouku přistřihnout
Směr vyztužení
Obr. 7.2b: Vyztužení vnitřního oblouku
DODATEK A - DIMENZOVACÍ TABULKY Dimenzovací tabulky pro vyztužené opěrné stěny s betonovými prvky by měly sloužit k předběžnému a orientačnímu návrhu opěrné zdi. Tabulky jsou vypracovány pro úhel vnitřního tření zeminy za stěnou ϕ ≥ 27°, což lze standardně považovat za úhel vnitřního tření hlinitopísčité zeminy, nejčastěji se vyskytující. Tabulky jsou rozděleny do třech skupin podle přitížení terénu: • tabulka v první skupině - je pro případy, kdy terén nad stěnou je rovný nebo mírně svažitý se sklonem terénu max. 1:12, tj. max. cca 5° • tabulka ve druhé skupině - je pro případy, kdy nad stěnou je přitížení v hodnotě 12 kNm-2 ve vzdálenosti cca 1 m do líce stěny • tabulka ve třetí skupině - je pro případy, kdy terén nad stěnou je svažitý se sklonem max. 1:3, tj. max. cca 18°
První sloupec v tabulkách je výška stěny nad terénem (výškový rozdíl terénu). V tabulce se vybere výška stěny, která je větší nebo rovná výšce navrhované stěny. Ve třetím sloupci potom je celková výška stěny včetně podzemní části stěny. Ve čtvrtém sloupci je počet vrstev výztužných geomříží, v pátém sloupci je jejich základní délka. První geomříž pod terénem je nejčastěji o něco delší než ostatní geomříže a její délka je uvedena v šestém sloupci. Výškovou úrovní umístění geomříže je horní líc očíslovaných vrstev tvarovek. Výškové úrovně jsou uvedeny v sedmém (posledním) sloupci. Číslování začíná zdola stěny – viz schéma stěny.
ORIENTAČNÍ DIMENZOVACÍ TABULKY PRO VYZTUŽENÉ STĚNY S POHLEDOVÝMI PRVKY Tyto tabulky lze použít, pokud úhel vnitřního tření zeminy za stěnou ϕ ≥ 27° a objemová hmotnost zeminy přirozeně vlhké γ ≤ 19,5 kNm-3. Tyto hodnoty jsou typické pro jíly s nízkou plasticitou, hlíny a hlíny s příměsí písku (označení CL, ML, SC, SM). Vyztužená zemina (zemina mezi geomřížemi) se předpokládá štěrkopísková. Je použita geomříž MIRAGRID 65/25-30 (5XT).
34
systém vibrolisovaných betonových prvků
TERÉN NAD STĚNOU JE ROVNÝ NEBO MÍRNĚ SVAŽITÝ S MAX. SKLONEM 1 : 12 CELKOVÁ
NAD
ŘAD
VÝŠKA
POČET
ZÁKLADNÍ
HORNÍ
NA HORNÍM
(m)
GEOMŘÍŽÍ
DÉLKA
DÉLKA
LÍCI VRSTVY ČÍSLO
-
-
ŽÁDNÁ
TERÉNEM TVAROVEK
GEOMŘÍŽ
UMÍSTĚNÍ GEOMŘÍŽE
(m) 0,45
≤3
0,6
0
1,0
≤6
1,2
1
-
0,9
2
1,7
≤9
1,8
2
1,1
1,4
2,5
2,3
≤ 12
2,4
3
1,5
1,9
1,5,8
2,9
≤ 15
3,0
4
1,8
2,3
1,4,7,11
3,5
≤ 18
3,6
6
2,2
2,8
1,3,5,7,10,14
4,0
≤ 21
4,2
7
2,6
3,2
1,3,5,7,10,13,17
Celková výška stěny
POČET
Výška stěny nad terénem
VÝŠKA
Horní délka geomříže
min. 200 mm
min. 200 mm Štěrkový polštář
Základní délka geomříže
TERÉN NAD STĚNOU JE ROVNÝ, PŘITÍŽENÍ TERÉNU 12 kNm-2 POČET
CELKOVÁ
NAD
ŘAD
VÝŠKA
POČET
ZÁKLADNÍ
HORNÍ
NA HORNÍM
(m)
GEOMŘÍŽÍ
DÉLKA
DÉLKA
LÍCI VRSTVY ČÍSLO
TERÉNEM TVAROVEK
GEOMŘÍŽ
UMÍSTĚNÍ GEOMŘÍŽE
1m
0,45
≤3
0,6
0
-
-
ŽÁDNÁ
1,0
≤6
1,2
2
1,2
1,6
2,4
1,7
≤9
1,8
3
1,3
1,8
1,4,6
2,3
≤ 12
2,4
4
1,6
2,4
1,3,6,9
2,9
≤ 15
3,0
6
2,0
2,8
1,3,5,7,9,12
3,5
≤ 18
3,6
7
2,5
3,3
1,3,5,7,9,12,15
4
≤ 21
4,2
9
2,8
3,7
1,3,5,7,9,11,13,15,18
Celková výška stěny
(m)
Výška stěny nad terénem
VÝŠKA
12 kNm-2
Horní délka geomříže
min. 200 mm
min. 200 mm Štěrkový polštář
Základní délka geomříže
TERÉN NAD STĚNOU JE SVAŽITÝ S MAX. SKLONEM 1:3 POČET
CELKOVÁ
NAD
ŘAD
VÝŠKA
POČET
ZÁKLADNÍ
HORNÍ
NA HORNÍM
(m)
GEOMŘÍŽÍ
DÉLKA
DÉLKA
LÍCI VRSTVY ČÍSLO
TERÉNEM TVAROVEK
GEOMŘÍŽ
UMÍSTĚNÍ GEOMŘÍŽE
≤2
0,4
0
-
-
ŽÁDNÁ
0,45
≤3
0,6
1
-
0,8
1
1,0
≤6
1,2
2
1,1
1,4
2,4
1,7
≤9
1,8
3
1,4
1,7
1,3,6
2,3
≤ 12
2,4
4
1,9
2,3
1,3,6,9
2,9
≤ 15
3,0
6
2,4
2,9
1,3,5,7,9,12
3,5
≤ 18
3,6
7
3,0
3,4
1,3,5,7,9,12,15
4,0
≤ 21
4,2
9
4,0
4,0
1,2,4,6,8,10,12,15,18
Celková výška stěny
(m) 0,25
Výška stěny nad terénem
VÝŠKA
min. 200 mm
min. 200 mm Štěrkový polštář
35
Horní délka geomříže
w w w. k b - b l o k . c z
Základní délka geomříže
systém vibrolisovaných betonových prvků KB-BLOK systém, s.r.o. ul. Masarykova čp. 635, 439 42 Postoloprty – průmyslová zóna Obchodní oddělení Postoloprty Recepce: 415 Technické oddělení: 415 Vedoucí odd. vyř. obj.: 415 Odd. vyřizování objednávek: 415 Doprava: 415 Expedice: 415 Fax pro vyřizování objednávek: 415 GSM brána: 736 e-mail:
[email protected]
778 778 778 778 778 778 783 629
311 316 317 319, 415 778 385 320 321 397 576, 736 629 572
Obchodní zastoupení Praha ul. Mladoboleslavská 197 00 Praha-Kbely tel./fax: 272 953 103 e-mail:
[email protected] Technické oddělení: mobil: 731 153 038
Obchodní zastoupení a centrální regionální sklad Brno Kulkova 12 A 615 00 Brno tel.: 544 500 333 tel./fax: 543 257 315 e-mail:
[email protected]
Obchodní zastoupení Liberecký kraj 1.máje 97 460 02 Liberec tel./fax: 485 228 480 mobil: 731 153 034 e-mail:
[email protected]
Centrální regionální sklad Chlumec nad Cidlinou Průmyslová zóna 503 51 Chlumec nad Cidlinou tel./fax: 495 497 062 mobil: 736 629 558 e-mail:
[email protected]
Centrální regionální sklad Plzeň-Nýřany Havířská ul. 330 23 Nýřany tel.: 377 918 273 fax: 377 918 274 mobil: 736 629 556 e-mail:
[email protected]
Centrální regionální sklad Otrokovice Tř. T. Bati 1722 průmyslový areál Toma, budova 68 D 765 01 Otrokovice tel.: 577 663 502 tel./fax: 577 663 503 mobil: 736 629 564 e-mail:
[email protected]
Obchodní zastoupení České Budějovice Žižkova 1 370 01 České Budějovice tel.: 387 747 478 fax: 387 747 140 mobil: 736 629 557 e-mail:
[email protected] Technické oddělení: tel.: 733 121 886 e-mail:
[email protected]
Centrální regionální sklad Jistebník Areál železniční stanice čp. 190 742 82 Jistebník tel.: 556 756 796 fax.: 556 756 798 mobil: 733 537 418 e-mail:
[email protected]
KB-BLOK systém 09/09 500 ks / Studio OM art
tvarovky KB
systém KB KLASIK
tvarovky KB ATLAS
zákrytové prvky
opěrné zdi
zahradní architektura
dlažba
dopravní infrastruktura
doplňky
střešní krytina
DIVIZE STAVEBNINY Stavebniny Louny Zeměšská ul. 440 01 Louny tel.: 415 671 653 fax: 415 671 654 GSM brána: 736 629 573 e-mail:
[email protected]
Stavebniny Žatec Mostecká ul. 439 01 Žatec tel.: 415 726 600 fax: 415 726 063 e-mail:
[email protected]
Stavebniny Ústí n/L - Střekov Železničářská ul. 400 11 Ústí n/Labem tel.: 475 531 188 fax: 475 530 111 GSM brána: 731 610 598 e-mail:
[email protected]
Stavebniny Libochovice Turínského ul. 411 17 Libochovice tel.: 416 592 283 fax: 416 536 699 e-mail:
[email protected]
Stavebniny Loděnice u Berouna Pražská ul. 267 12 Loděnice u Berouna tel.: 311 671 352 fax: 311 671 550 e-mail:
[email protected]
Stavebniny Kadaň Hřbitovní ul. (areál bývalého Armabetonu) 432 01 Kadaň tel.: 474 335 517 fax: 474 335 518 mobil: 733 641 789 e-mail:
[email protected]
Stavebniny Praha-Kbely ul. Mladoboleslavská 197 00 Praha-Kbely tel.: 286 585 804 fax: 286 585 805 GSM brána: 733 133 227 e-mail:
[email protected]
všeobecné informace
technická část
ceník a ostatní
w w w. k b - b l o k . c z