Retaining structures based on continuous flight auger (CFA) pile walls with ground anchors are widely used in deep excavation projects in urban environments, where space constraints and the proximity of existing structures impose strict limitations on wall deformations and surface settlements. Despite their practical importance, the combined influence of anchor inclination and anchor length on the overall performance of CFA pile walls in layered soil conditions remains insufficiently studied in a systematic, parametric manner. This paper presents a numerical parametric study investigating the effects of ground anchor geometry, specifically anchor inclination angle and free/fixed anchor length, on the bearing capacity, lateral displacements, and global stability of CFA pile retaining walls embedded in layered soils. A reference geotechnical model comprising representative alternating cohesive and cohesionless soil layers with a groundwater table above excavation level was established as the baseline configuration. Anchor inclination varied in the range of 10° to 30° from horizontal, while anchor length was varied across five discrete values representative of typical design practice. Numerical analyses were performed using the finite element method combined with strength reduction technique to evaluate the factor of safety, wall bending moment distribution, anchor force mobilization, and horizontal wall deflection for each parameter combination. The results indicate that anchor inclination has a nonlinear influence on wall performance, with intermediate inclination angles yielding the most favorable combination of anchor force efficiency and global stability. The findings provide practical guidance for the preliminary design of anchored CFA pile walls and highlight the importance of accounting for soil stratification when optimizing anchor geometry.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zlokalizowanie budowy w skomplikowanych warunkach gruntowych wiąże się z koniecznością zastosowania różnorodnych rozwiązań. Dworzec Zachodni w Warszawie znajduje się w rejonie występowania gruntów organicznych w postaci głównie gytii i torfów osiągających miąższość nawet kilkunastu metrów, co powoduje konieczność zwiększenia grubości obudowy wykopu w technologii ścian szczelinowych aż do 100 cm. W artykule opisano warunki geotechniczne, typowe rozwiązania oraz konieczność zmian i ograniczenia związane z występowaniem gruntów organicznych.
EN
Locating a construction site in complicated ground conditions requires the use of various solutions. The West Railway Station in Warsaw is located in the area of organic soils, mainly gyttja and peat, reaching a thickness of up to several meters and making it necessary to increase the thickness of the diaphragm wall up to 100 cm. The article describes the geotechnical conditions, typical solutions as well as the necessity to change and limitations related to the presence of organic soils.
W artykule omówiono zastosowanie kotew gruntowych oraz przedstawiono sposób ich projektowania. Zamieszczono wyniki obliczeń kotew gruntowych systemów TITAN i GSI do zadanych obciążeń pochodzących od ścianki szczelnej zabezpieczających wykop dla zadanych warunków gruntowo-wodnych.
EN
In the article the usage of ground anchors has been discussed and methods for their design has been presented. Results of calculations for TITAN and GSI ground anchors, for given load from sheet pilling securing trench and for given ground-water conditions, have been attached.
W kolejnej części artykułu nt. Eurokodu 7 (poprzednie - w „Mostach” 1/2015 oraz 2/2015) przedstawiono projektowanie konstrukcji oporowych i kotew gruntowych.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Kotwy są użytecznym rodzajem konstrukcji, lecz można nazwać je elementami „wysokiego ryzyka”. Wyrwanie kotwy prowadzi zwykle do awarii i zniszczenia kotwionej konstrukcji. Dlatego jest wymagane ostrożne projektowanie oraz badanie nośności i pełzania każdej kotwy. Jednak ostatnie zmiany norm powodują złagodzenie tych wymagań.
EN
Anchors are a useful type of structure, however, they can be regarded as ‘high risk’. Pulling out an anchor usually leads to a failure and the anchored structure being damaged. This is why, careful design and testing for carrying capacity and creeping limits for each anchor is required. However, the recent norm changes make those requirements less strict. Ground anchors are specific geotechnical structures. They mainly redistribute pull-out forces, sometimes transverse ones but cannot redistribute pressing forces. The main areas of their aplication is anchoring excavation retaining walls and other stabilizing structures and counteracting upthrust on the structure. The range of other applications is limited. Ground anchors are characterized by so-called free length, i.e. the anchor cable section which connects the anchoring in the head and bond length and does not redistribute forces into the surrounding ground. Anchors are expected to be particularly reliable.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Innowacyjne pręty SAS 670/800 znajdują zastosowanie jako mikropale, gwoździe gruntowe oraz jeden z najbardziej odpowiedzialnych elementów w geotechnice, czyli kotwy gruntowe. W jaki sposób taki nowoczesny materiał, którego produkcję opanowała tylko jedna firma i jest nieujęty jeszcze w obowiązujących normach, udało się wprowadzić do zastosowania? Warto prześledzić procedurę wprowadzania wyrobów budowlanych do obrotu, zarówno tych zgodnych z normami, jak i wykraczających poza ich zakres.
Przy pewnych uwarunkowaniach technologicznych kotwy gruntowe są podstawowym, a właściwie jedynym sposobem zapewnienia stateczności ścian wykopów głębokich. Dodatkowe trudności w montażu kotew gruntowych związane są m.in. z rozwojem inżynierii miejskiej, a w szczególności tzw. urbanistyki podziemnej, zajmującej się m.in. budową podziemnych tras komunikacyjnych, wielopoziomowych skrzyżowań, garaży podziemnych oraz głębokich fundamentów pod wysokie budynki.
EN
Under certain technological conditions, earth anchors are the essential, or actually the only way to ensure stability of the walls of deep excavations.
Autor przestawia metodę prekonsolidacji podłoża płytkich fundamentów kotwami gruntowymi. Proponuje stosowanie sprężyn do eliminacji strat napięcia kotew. Stwierdza, że ta metoda stanowi praktyczną opcję projektowania fundamentów filarów wiaduktów (i innych konstrukcji), gdy w podłożu występują słabe przewarstwienia.
EN
The author presents method of preconsolidation of subsoil shallow foundation by ground anchors. He suggests the use of springs to eliminate anchors tension loss. He states that this method may form practical design option for overpass pier foundations (and other structures), if weak interbedding occurs in the ground.
Kotwy gruntowe mają zastosowanie w konstrukcjach zapewniających stateczność skarp nasypów, wykopów i zboczy. Opisano proces projektowania i wykonawstwa kotew gruntowych do zabezpieczenia głębokiego wykopu w rejonie istniejącego osuwiska na przykładzie zrealizowanej inwestycji. Analiza przyczyn osuwiska oraz wielowariantowe obliczenia pozwoliły na odpowiedni dobór parametrów i zasięgu kotew. Zastosowano wstępne sprężenie kotew. Konstrukcja kotew z wydzieloną częścią wolną i buławą zapewniła docisk istniejącej bryły odłamu do stabilnego masywu. Skuteczność zastosowanych rozwiązań została potwierdzona pomiarami geodezyjnymi.
EN
The ground anchors are generally applied as an element of the stabilization structures for embankments and slopes. Following description (based on an executed project) covers the design process and carry out of anchors which have been used to protect an excavation of an existing collapse area. The analyze of the collapse reasons (supported by parallel, various calculation set) gives a proper selection of required anchors (in case of their mechanical properties, lengths etc.). The prestressing of anchors has been provided there. The scheme of anchors have been designed as typical - the separated free length section and the fixed length of grouted section - which gives (in our case) a suitable solution to keep the collapsed block against any of further removes. Efficiency of provided solutions has been confirmed by relevant surveying measures.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW