Grunt, na którym stawiamy blok lub most, rzadko bywa jednorodny i przewidywalny. W zależności od warunków geologicznych nawet solidnie zaprojektowany obiekt może wymagać dodatkowego wsparcia, by zachować stabilność przez cały okres użytkowania. Dlatego teren wymaga zbrojenia, czyli zastosowania systemu kotwiącego. W dalszej części omawiamy, jak kotwy gruntowe wpływają na stabilność konstrukcji.
Kotwy przenoszą obciążenia na stabilne warstwy gruntu
Jeśli wykop nie zostanie odpowiednio zabezpieczony, grunt wokół może się osuwać, a konstrukcja nad wykopem zacznie się przemieszczać. W skrajnych przypadkach prowadzi to do uszkodzenia fundamentów, pękania ścian i deformacji całego budynku. Żeby temu zapobiec, stosuje się gruntowe kotwy, które przejmują obciążenia i kierują je w głąb ziemi. Kotwy są wiercone przez słabe warstwy gruntu i zakotwione w stabilnym podłożu. Ich prawidłowe zaprojektowanie, a potem stabilizacja wykopu, wymaga dużego doświadczenia inżynierskiego. Montaż kotew gruntowych warto powierzyć firmie keller.com.pl, znanej z nowoczesnych rozwiązań geotechnicznych. Jedną z realizacji Keller jest projekt Blue by Hanza – złożona inwestycja w Gdańsku, w której firma zaprojektowała i wykonała autorską koncepcję tymczasowej obudowy głębokiego wykopu, z zastosowaniem pali CFA, pod dwukondygnacyjny garaż podziemny.
Kotwy zwiększają siły tarcia w gruncie
Innym ważnym zadaniem kotew gruntowych jest zwiększanie siły tarcia w gruncie. Ziemia może się osuwać, zwłaszcza w przypadku skarp i zboczy. Wtedy gruntowe kotwy działają jak swoiste hamulce – wprowadzone w grunt, wywierają nacisk, który zwiększa siły tarcia między cząstkami ziemi. To spowalnia ruch i utrudnia przesunięcia. Wyobraź sobie kij wbity w piasek – im głębiej go wciśniesz i mocniej dociśniesz, tym trudniej go wyjąć. Z kotwami jest podobnie, tylko w skali inżynieryjnej. Ich zadaniem jest nie tylko utrzymać konstrukcję, ale też usztywnić sam grunt. Dzięki temu zyskują zastosowanie przy umacnianiu brzegów rzek, ścian oporowych czy wykopów prowadzonych w trudnym terenie.
Kotwy ograniczają przemieszczenia i deformacje konstrukcji
Jak jeszcze kotwy gruntowe stabilizują konstrukcję? Wysoka ściana oporowa czy głęboki wykop mogą zacząć się przesuwać, jeśli nie zostaną odpowiednio zabezpieczone. Kotwy gruntowe przeciwdziałają takim niekontrolowanym ruchom. Zaczepiają się w głębokich partiach ziemi, a ich naciąg pozwala utrzymać całą konstrukcję w jednym miejscu. To bardzo ważne przy pracy w zwartym otoczeniu, np. w centrum miasta, gdzie nawet niewielkie przemieszczenia mogłyby zaszkodzić sąsiednim budynkom. Kotwy stabilizują nie tylko samą zabudowę, ale też grunt wokół niej, dzięki czemu całość lepiej opiera się zmianom obciążenia i naciskom z zewnątrz.
Kotwy zwiększają współczynnik bezpieczeństwa konstrukcji
W budownictwie zawsze projektuje się z zapasem nośności. Konstrukcja powinna wytrzymać więcej, niż wynikałoby to z jej codziennego użytkowania. Kotwy gruntowe pozwalają ten zapas zwiększyć, przenosząc część obciążeń na stabilniejsze warstwy gruntu. Dzięki temu konstrukcja zyskuje większą odporność na niespodziewane siły, np. obciążenia wiatrem, drgania, ciśnienie wywierane przez otaczającą zabudowę czy zmiany poziomu wód gruntowych. Inżynierowie wykorzystują ten mechanizm do poprawienia ogólnej stateczności ścian szczelinowych, murów oporowych i innych elementów pracujących w trudnych warunkach terenowych.
Kotwy gruntowe stabilizują obiekt, przenosząc obciążenia na nośne warstwy gruntu, zwiększając siły tarcia w podłożu, ograniczając przemieszczenia i deformacje oraz podnosząc współczynnik bezpieczeństwa. Dodatkowo wzmacniają grunt wokół budowli, co pozwala utrzymać jego stabilność i zapobiega osuwaniu się ziemi.
