Ścianki szczelne

Ściankami szczelnymi nazywamy konstrukcje składające się z zagłębianych w grunt, ściśle do siebie przylegających.

Ścianki tymczasowe – potrzebne jedynie w okresie wykonywania robót, np.. W celu zabezpieczenia wykopu przed dopływem wody.

Ścianki szczelne stałe stanowią część konstrukcyjnąfundamentu

Ścianki szczelne mogą spełniać następujące funkcje:

• podtrzymywać ściany wykopów lub uskoków terenu,• eliminować lub zmniejszać dopływ wody do wykopu i zabezpieczać przed takimi zjawiskami jak: sufozja, kurzawka - rozmycie dna wykopu, (zastosowanie ściankiszczelnej powoduje przecięcie drogi filtracji lub jej wydłużenie i zmniejszenie średniej wartości spadku hydraulicznego a tym samym prędkości filtracji i ciśnieniaspływowego),

• zwiększać szczelność podłoża pod podstawąfundamentu we wszelkiego rodzaju budowlach piętrzących wodę,

• umacniać nabrzeża w budownictwie hydrotechnicznym,• w posadowieniach bezpośrednich na gruntach nawodnionych, szczególnie w przypadkach piasków drobnych i ruchomych wodach gruntowych, mogą wygrodzić podłoże fundamentów budowli i chronić je przed wypłukiwaniem najdrobniejszych cząstek gruntu.

Głębokość wbiciaGłębokość wbicia ścianki szczelnej zależy od następujących

czynników:• głębokości wykopu lub uskoku terenu,• rodzaju podłoża poniżej dna wykopu (w gruntach

kamienistych lub zawierających duże kamienie, kłody drewna itp. przeszkody stosuje się mniejsze głębokości wbicia),

• warunków gruntowo-wodnych (głębokość wbicia może wynikać z konieczności zagłębienia ścianki w gruntach nieprzepuszczalnych aby uniemożliwić przepływ wody gruntowej pod ścianką),

• wielkości obciążeń przekazywanych na ściankę szczelną, wynikających z parcia gruntu i wody, obciążenia naziomu, obciążenia podłoża w sąsiedztwie ścianki fundamentami istniejących budowli.

W praktyce stosuje się następujące rozwiązania:• ścianki szczelne niepodparte, utwierdzone w gruncie (ich stateczność zapewnia odpowiednio duża głębokość wbicia poniżej dna wykopu),• ścianki szczelne podparte, jedno- lub wielokrotnie.

Głębokość wbicia ścianek podpartych może byćzróżnicowana, zazwyczaj rozpatruje się dwa przypadki:• wbicie na minimalną głębokość wynikającą z warunku stateczności - zapewniającą tzw. „przegubowe podparcie w gruncie”,• wbicie na głębokość zapewniającą jej „utwierdzenie w gruncie”.

Głębokość wbicia ścianki ma istotny wpływ na wyniki obliczeństatycznych. Ścianki głębiej wbite są zginane mniejszymi momentami, mniejsze są też reakcje w miejscach podparć (rozpór, zakotwień).

Podparcia ścianek realizuje się zazwyczaj poprzez:rozpory (możliwe w wykopach wąskich),kotwy gruntowe,ściągi, (cięgna), przenoszące obciążenia ze ścianki na elementy kotwiące takie jak: płyty i bloki kotwiące, ścianki kotwiące, palowe układy kozłowe.

Przy jednokrotnym podparciu, poziom podpory przyjmuje się na głębokości nie większej niż 1/3 wysokości ściany. Rozstaw rozpór, kotew lub ściągów wynika zazwyczaj z wielokrotności szerokości elementu ścianki i sztywności elementu podpierającego ściankę w poziomie kotwienia. Zazwyczaj rozstaw elementów kotwiących nie przekracza 3 m.

Rodzaje ścianek szczelnych

• ścianki drewniane

• ścianki stalowe

• ścianki żelbetowe

• ścianki betonowe

• ścianki szczelne z pali wykonywanych w gruncie

Ścianki drewniane

Zalety ścianek szczelnych drewnianych:

• wykazują znaczną szczelność, która z biegiem czasu wzrasta

• są lekkie

• są trwałe poniżej zwierciadła wody

• mogą pracować na obciążenia pionowe

• są tańsze w porównaniu w porównaniu ze stalowymi i żelbetowymi

Wady:

Mała wytrzymałość, wykazują trudność pokonywania przeszkód w gruncie przy wbijaniu (łatwość uszkodszenia)

Ścianki stalowe

Zalety ścianek stalowych:

• łatwe w wykonaniu, przechodzą przez przeszkody znacznie łatwiej niż inne rodzaje ścianek;

• duża wytrzymałość i mały ciężar w stosunku do ścianek żelbetowych;

• łatwość sztukowania przez spawanie;

• możliwość wielokrotnego użycia grodzic;

• dzięki luzom na zamkach można prowadzić ściankę w liniach łukowych

Wady:

• znaczny koszt;

• mniejsza szczelność w porównaniu ze ściankami drewnianymi;

• grodzice nie mogą przejmować obciążeń pionowych z wyjątkiem przekrojów skrzyniowych.

Ścianki żelbetoweZ uwagi na duży koszt wykonania, szczególnie zaś na trudności w zagłębianiu stosuje się je wyłącznie jako część konstrukcji, nie zaś do czasowej obudowy wykopów.

Zalety ścianek żelbetowych:

• duża trwałość;

• zdolność przenoszenia obciążeń pionowych.

Wady:

• cięższe od ścianek stalowych;

• kruche, łatwo ulegają uszkodzeniu;

• duże zużycie stali zbrojeniowej;

•Trudniejsze uszczelnienie niż przy ściankach stalowych;

• nie mogą być użyte wielokrotnie.

Wykonywanie kotwii gruntowych:

• wywiercenie otworu,

• wprowadzenie w otwór cięgna,

• wykonanie zastrzyku na odcinku nośnym kotwii,

• napięcie cięgna,

• dokończenie zastrzyku.