WPŁYW PRZEPUSZCZALNOŚCI GRUNTU NA STATECZNOŚĆ NASYPU KOLEJOWEGO

Woda, która pojawia się w obszarze nasypu kolejowego lub drogowego wywiera ogromny wpływ na stan techniczny budowli, zwłaszcza na jego stateczność. W artykule przedstawiono przyczyny obecności wody w sąsiedztwie budowli ziemnych pochodzenia naturalnego (związanego z obiegiem wody w przyrodzie) oraz spowodowanej działalnością człowieka. Wskazano główne przyczyny powstawania zalewisk na terenach górniczych. Przedmiotem numerycznej analizy był model 2D rzeczywistego nasypu kolejowego, którego geometrię oraz parametry materiałowe przyjęto na podstawie udostępnionej dokumentacji projektowej. W trakcie analizy, wykonanej w programie Z_Soil, badano stateczność nasypu, wariantując warunki jego funkcjonowania (praca nasypu w przypadku braku wpływu wody na konstrukcję ziemną oraz w warunkach podtopienia). Wobec stwierdzonej niestateczności nasypu w warunkach suchych, opracowano koncepcję wymiany gruntu. Następnie oszacowano stateczność tak wzmocnionego nasypu w warunkach podtopienia. Z uwagi na degradujący wpływ wody na nasyp przeanalizowano możliwość poprawy jego stateczności przez zastosowanie materiałów o różnej przepuszczalności oraz różnych modułach odkształcenia. Nasypy budowane z materiału bardziej przepuszczalnego wymagają uzyskania wyższego modułu odkształcenia. Wyniki analiz przedstawiono w postaci wektorów przepływu oraz map przemieszczeń i naprężeń.

Pełny tekst (pdf)

[1] Dokumentacja geologiczno – projektowa linii kolejowej E30 Jaworzno Szczakowa – Trzebinia w km 27+800 linii 133

[2] Glinicki P. S.: Geotechnika Budowlana, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok 1990 r.

[3] Gryczmański M.: Wprowadzenie do opisu sprężysto-plastycznych modeli gruntów, Polska Akademia Nauk, Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej Instytut Podstawowych Problemów Techniki, Warszawa 1995 r.

[4] Instytut Techniki Budowlanej: Wymagania techniczne dla obiektów budowlanych wznoszonych na terenach górniczych, Instrukcje, Wytyczne, Poradniki nr 364-2007.

[5] Madej J.: Metody sprawdzania stateczności zboczy, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności WKŁ. Warszawa 1981 r.

[6] Ministerstwo Infrastruktury: Prognoza oddziaływania na środowisko projektu master planu dla transportu kolejowego w Polsce do 2030 roku, Warszawa, sierpień 2008 r.

[7] Pisarczyk S.: Grunty nasypowe. Właściwości geotechniczne i metody ich badania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2004 r.

[8] Rosikoń A.: „Budownictwo komunikacyjne na terenach objętych szkodami górniczymi”. Wyd. Komunikacji i Łączności WKŁ, Warszawa 1979 r.

[9] Strycharz B. i in.: Funkcjonowanie nawierzchni drogowych w warunkach górniczych deformacji terenu. Materiały 52. Konferencji Naukowej Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN i Komitetu Nauki PZITB „Krynica 2006”, T.4, Gdańsk – Krynica, 2006 r

[10]  Tamaka S.: Modelowanie numeryczne nasypu kolejowego zagrożonego podtopieniem. Materiały konferencji doktorantów „Wiedza i eksperymenty w budownictwie”, Wyd. Pol. Śl., Gliwice 2014 r.

[11]  Zydroń T.: Orientacyjne wartości współczynników filtracji. Materiały pochodzące ze strony internetowej Katedry Inżynierii Wodnej i Geotechniki, Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie:

http://149.156.33.48/~tymzydr/wsp_k10.pdf (dostęp 28.02.2013 r.).

[12]  Załącznik do zarządzenia Nr 9/2009 Zarządu PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. z dnia 4 maja 2009 r. - Warunki utrzymania podtorza kolejowego; Id-3, Warszawa 2009 r.

[13]http://www.gazetalubuska.pl/apps/pbcs.dll/article?AID=/20100809/POWIAT/181639558&template=artpicture&sectioncat=artpicture (dostęp 08.09.2012r.).