Case study of unconventional railway viaduct foundation with CDMM panels

• Autorzy: Szczygielski Maciej

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2025.06.04

Warianty tytułu

PL

Niekonwencjonalne wykorzystanie paneli CDMM do posadowienia estakady kolejowej

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Soil – cement mix panels executed with continuous deep mass mixing technology CDMM (Continous Deep Mass Mixing) are a technique employed in the foundation of viaduct, bridges, culverts and animal crossing supports, and abutments. Typically this kind of solution assume no connection between abutment and soil-cementmix panels, as such application is very limited when there are excessive horizontal forces. The solution where railway viaduct abutment is connected with panels by a special connectors in form of micropiles is presented in the paper. Ultimate and serviceability limit states are verified with numerical simulations. It is shown that CDMM technology can be an alternative for traditional piling foundations. In presented application it was also possible to avoid some specific execution problems by limiting the depth of the foundation.

PL

Panele gruntobetonowe wykonywane w technologii ciągłego wgłębnego mieszania gruntu CDMM (Continous Deep Mass Mixing), to rozwiązanie stosowane do posadowienia obiektów inżynierskich, takich jak mosty i wiadukty drogowe, przepusty oraz przejścia dla zwierząt. Zwykle tego typu posadowienie oznacza brak trwałego połączenia obiektu z gruntobetonem, a co za tym idzie nie sprawdzają się w przypadku, gdy duże obciążenia poziome mogą doprowadzić do przesunięcia bądź obrócenia się konstrukcji. W artykule przedstawiono rozwiązanie do zastosowania w tego typu sytuacjach na przykładzie posadowienia estakady kolejowej na panelach gruntobetonowych połączonych z podporami obiektu za pomocą łączników systemowych (mikropali). Stany graniczne nośności i użytkowania sprawdzono na drodze symulacji numerycznych. Wykazano, że technologia CDMM może stanowić alternatywę tradycyjnych rozwiązań posadowień palowych, a w analizowanym przypadku pozwala uniknąć dodatkowych problemów wykonawczych dzięki zmniejszeniu głębokości posadowienia.

Słowa kluczowe

EN

trench mixing; foundation; ground improvement; geotechnical design; railway viaduct; continuous deep mixing method; CDMM; numerical simulation

PL

trench mixing; fundament; wzmocnienie podłoża; projektowanie geotechniczne; wiadukt kolejowy; technologia ciągłego wgłębnego mieszania gruntu; CDMM; symulacja numeryczna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 6
• Strony: 33--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Szczygielski Maciej

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami

• https://orcid.org/0000-0002-1166-6823

Bibliografia

• [1] Kitazume M., Terashi M. The Deep Mixing Method. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2013.
• [2] Kitazume M. Quality Control and Assurance of the Deep Mixing Method. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2022.
• [3] Topolnicki M. Geotechnical design and performance of road and railway viaducts supported on DSM column – a summary of practice, in International Conference on Deep Mixing, San Francisco, Jun. 2015.
• [4] Sołtysik R., Brasse K., Tracz T., Zdeb T., Kańka S. Postęp w technologii wzmacniania gruntu z zastosowaniem kompozytów gruntobetonowych i fibrogruntobetonowych. Inżynieria i Budownictwo. 2021; vol. 77 nr 3: 351-355.
• [5] Mach A. Economic and environmental evaluation of TRENCHMIX technology and soil replacement. Materiały Budowlane. 2024. DOI: 10.15199/33.2024.09.06.
• [6] Piotr R., Magdalena R., Robert S., Szczygielski M. Zastosowanie technologii Trenchmixing do posadawiania obiektów inżynierskich i realizacji konstrukcji oporowych. Mosty. 022. [Online]. Available: https://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-219b56f9-25ac-42e5-b5a0-ad63b18e8b14.
• [7] PN-EN 1997-1:2008 Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne. 2008.
• [8] DIN 4093:2015 Bemessung von verfestigten Bodenkörpern – Hergestelltmit Düsenstrahl-, Deep-Mixing – oderInjektions-Verfahren. 2015.
• [9] Denies N., Huybrechts N., Handbook – Soil Mix Walls: Design and Execution. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2018.
• [10] Topolnicki M. Zasady stosowania i projektowania wzmocnienia gruntu metodą wgłębnego mieszania na mokro (DSM). Inżynieria i Budownictwo. 2018; pp. 3-16, [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/ 346441825.
• [11] Kanty P. Aspekty projektowania kolumn DSM pod obiektami mostowymi. Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne. 2017.
• [12] https://www.broszury.titan.com.pl/system-titan--przewodnik-projektowy-2021_11, System Titan – Przewodnik Projektowy.
• [13] Jin Zhou J., Nan Gong X., Hua Wang K., Hong Zhang R., Jia Yan J. Testing and modeling the behavior of pre-bored grouting planted piles under compression and tension. Acta Geotech. 2017. DOI: 10.1007/s11440-017-0540-6.
• [14] lin Yu J., Jin Zhou J., Nan Gong X., Hong Zhang R. The frictional capacity of smooth concrete pipe pile-cemented soil interface for pre-bored grouted planted pile. Acta Geotech. 2023. DOI: 10.1007/s11440-023-01842-3.
• [15] Zhou J., Yu J., Gong X., El Naggar M.H., Zhang R. The effect of cemented soil strength on the frictional capacity of precast concrete pile – cemented soil interface. Acta Geotech. 2020. DOI: 10.1007/s11440-020-00915-x.