Opěrné konstrukce

Opěrné konstrukce

Dělíme na klasické opěrné zdi (stabilizují násyp – nové těleso, které má moc strmé boky a samo by se neudrželo) nebo zárubní zdi (pro přirozené svahy)

Typy opěrných zdí

Gravitační opěrná zeď

Dříve z lomového kamene, dnes betonové nebo ŽB

Stabilita zajišťována mohutností kce

Většinou typický lichoběžníkový tvar

Koruna kce by nahoře měla stoupat nad terén, dole může být terén nad i pod základovým pasem

Za stěnou je důležité udělat drenáž – hromadění proudového tlaku vody by mohlo být příčinou poškození kce. Drenáž se dělá pomocí porézního násypu. Nahoře je zátka proti kontaminaci násypu (obvykle vrstva geotextílií). Dole je podélný trativod, ze kterého se voda odvádí příčnou drenáži skrz kci ven.

Drenáž musíme udělat i u líce stěny

Optimální tvar (čísla není nutné umět)

Případ se šikmou základovou sparou (zvýšená stabilita)

Úhelníkové opěrné zdi – jsou subtilnější, ale musí být vždy vyztužené. Stabilizovány tíhou zeminy dosypané dovnitř.

Vylehčené (žebrové) opěrné zdi – vyztuženy příčnými žebry, nahoře může být podélný roznášecí trám

Posouzení opěrné zdi

5 základních bodů

Stabilita základové půdy – kce je dole spojená se zeminou základovým pásem => posouzení stejné jako u základového pasu.. Musíme posoudit, že nedojde ke vzniku smykových ploch (bereme 1 m kce)

Do zatížení bereme vlastní tíhu kce, aktivní zemní tlak (vertikální složku), zatížení povrchu. Zatížení není centrické => bereme efektivní plochu.

Pootočení – výsledné zatížení v základové spáře je šikmé => krajní body základové spáry jsou nestejně zatíženy => bude docházet k nerovnoměrnému sednutí. Úhel pootočení a závisí na velikosti momentu k těžišti, šířce základu a deformačním modulu zeminy:

Překlopení – pokud bude zatížení hodně šikmé, pasivní složky nezabrání překlopení. Předpokládaný bod otáčení – líc základové spáry. Aktivní zemní tlak (vzniká ve chvíli, kdy dojde k povolení bloku zeminy za konstrukcí podél smykové plochy => posun zeminy => zvyšuje se napětí na kci) působí na určitém rameni k bodu otočení, stabilizující síly také => jdou proti sobě. Aby nedošlo k překlopení, musí platit:

Posunutí – zkoumáme odpor proti vodorovné složce zatížení. K usmyknutí dojde, pokud horizontální složka výslednice překoná tření v základové spáře (bereme koeficient bezpečnosti 2, protože materiál je nehomogenní, jeho konzistence a jiné vlastnosti se dosti mění a nemůžeme si jimi být jisti)

Stabilita zemního masivu jako celku – vlivem přitížení masivu nebo odkopání paty vznikne smyková plocha uvnitř celého masivu => mohla by ujet kce s celým blokem masivu.

Princip posouzení – něco jako proužková metoda v MEZE. Jedním z proužků je i samotná opěrná zeď. Pokud zjistíme, že by mohlo dojít k tomuto typu porušení, můžeme upravit parametry svahu, založit kci do větší hloubky (dostali bychom se pod smykovou plochu) – oboje je náročné. Proto je nejlepší přikotvit opěrnou stěnu za smykovou plochu.

Gabiony

Montované opěrné prvky, lze je používat i jako protihlukové kce

Drátokoše s kamenivem => „boxy“, které se ukládají na sebe. Do povrchových boxů se může dát pohledové kamenivo => je to estetické.

Vyvinuly se ve 20. letech minulého století v Itálii, pak skoro vymizely, dnes se zase hodně používají, protože jde o technologii využívající přírodní materiál. Lze je snadno rozebírat nebo doplňovat.

Konstrukce je v podstatě gravitační, ale má spáry – ty musíme nějak zajistit (přivařit apod.)

Vlastnosti: přizpůsobivost terénu, možnost použití místního materiálu (pokud není úplně nevhodný, třeba jílový), propustnost, suchý proces, nejsou známy nějaké větší havárie těchto kcí

Sanace svahů

Přitížení paty svahu – dole zvětšíme normálovou sílu => zvětšíme pevnost zeminy

Změna geometrie (sklonu) – co nahoře vykopu, dole přisypu => změna průměrného sklonu. Jíly se udrží do sklonu 1:5 (při malých hloubkách ale v jílech mohou být svislé výkopy – mají nenulovou soudržnost)

Změna HPV – udělá se tzv. dovrchní vrt => funguje jako drén, HPV se k němu skloní => zvýší se stabilita svahu. Je to nejčastější způsob sanace přírodních svahů

Náhrada materiálu – zčásti, výměna po žebrech (vykope se jáma, vyplní se štěrkem)

Opěrné konstrukce – musí se dělat opatrně, aby nenarušily HPV (to by mohlo naopak urychlit sesuv svahu). Samotná kce zajišťuje spodní stranu svahu, obvykle se zároveň odlehčí (odtěží) vršek svahu. Konstrukce mohou být dočasné (položené panely) nebo trvalé (opěrné zdi).

Protierozní opatření – vysazení vegetace aj.

Injektáže – metody, které zhomogenizují zeminu

Vyztužení svahu

Vytvoříme tzv. armované svahy (armovanou zeminu)

Hřebíkování

Náhrada kotvení, injektáže

Hřeby by měly zasahovat za smykovou plochu

Význam: zpevnění svahu, možnost snížení sklonu svahu (až o polovinu) – hřeby jsou levnější než úprava tvaru svahu

1 hřeb by se měl dávat na 1 – 2 m². Hřeby se dávají do vrtů, kam mohou být zatloukány nebo zatlačovány.

Výsledná kce – síť přikotvená hřeby a přestříkaná betonem

Geosyntetika

Materiál vytvořený pro použití v zeminovém prostředí (nejedná se o nic vytvořeného ze zeminy)

Jednodimenzionální – vlákna promíchaná se zeminou (rozptýlená výztuž v zemině)

Dvoudimenzionální – geotextílie – vyztuží prostor pod základem, přeruší případné smykové plochy, mají separační funkci, ochrana základové spáry. Jsou tkané nebo svařované.

3D – geomříže, georohože – tzv. geobuňková struktura. Vytvoří se buňky, které se vyplní např. štěrkem, na takto připravený základ svahu se nasypou vrstvy násypu, pak se to přikryje geotextílií.

Zkouška

U opěrných zdí bude vždy zadána svislá stěna a vodorovný terén (ne šikmo působící zatížení)

Typické příklady: stanovit sednutí patky, únosnost na plášti piloty, stanovit spolehlivost jednoduché opěrné kce proti překlopení…