door Bryan P. Strohman, PE, en Scott J. DiFiore, PE
Voordelen in de economie, het gemak van de bouw, en een overvloed van eigen muur systemen steeg de populariteit van de mechanisch gestabiliseerde aarde (MSE) muren. De contractleveringsmethoden variëren, vaak verwarrend de rollen en verantwoordelijkheden van de verschillende leden van het projectteam. De groei van de MSE-wandconstructie, de brede selectie van materialen en variabele leveringsmethoden kunnen veel ontwerp-en constructieuitdagingen en potentiële valkuilen creëren.
een MSE-wand maakt gebruik van gevelelementen, bodem en wapening die samenwerken om een structuur voor het vasthouden van de zwaartekracht te vormen (figuur 1). Verdichte bodem backfill is doorverbonden met bodemversterking, samen vormen een versterkte-bodem massa. In de meeste systemen is wapening verbonden met bekledingselementen. Het MSE-wandsysteem is gebaseerd op het eigen gewicht van de versterkte bodemmassa om laterale druk van de aarde, toeslagen (bijvoorbeeld voertuigen, gebouwen), seismische gebeurtenissen en water te weerstaan.
MSE-wanden zijn doorgaans rendabeler dan conventionele betonconstructies—in sommige gevallen met 50% of meer. (Zie de Amerikaanse Ministerie van transport en Federal Highway Administration ’s 2001 publicatie, Mechanisch gestabiliseerde aarde muren en versterkte bodem hellingen ontwerp en bouw richtlijnen .) In veel gevallen, de muur is esthetisch, en MSE muur bouw verloopt met relatief eenvoudige en snelle methoden. Veel aannemers kunnen worden opgeleid om deze systemen te installeren zonder gespecialiseerde bouwvaardigheden of apparatuur. Terwijl korrelige en vrij drainerende select soil backfill het meest wenselijk is, kunnen projectteams ervoor kiezen om minder wenselijke bodems te hergebruiken als de juiste ontwerp-en bouwcontroles zijn vastgesteld.
elk jaar valt een aantal MSE-wandsystemen uit door instorting of prestatiegerelateerde problemen. Gemeenschappelijke, gerelateerde bijdragen zijn onder meer de effecten van verbeteringen van de civiele site, inadequaat oppervlakte-en ondergrondse waterbeheer, en slechte projectcommunicatie. Op basis van de lessen die zijn getrokken uit verschillende mislukte onderzoeken, bespreken de auteurs hoe deze kwesties contractanten kunnen beïnvloeden en hoe zij maatregelen kunnen nemen om te beschermen tegen potentiële problemen.
Impact van verbeteringen op het terrein
ontwikkeling van het terrein omvat normaal gesproken nutsvoorzieningen. Sommige zijn waterdragend (bijvoorbeeld drainage, waterleidingen onder druk en structuren voor het vasthouden van regenwater), terwijl andere dat niet zijn (bijvoorbeeld elektrische leidingen en gasleidingen). Installaties kunnen ondiep of diep zijn, binnen de grenzen van de versterkte vulling of binnen de achtergehouden vulling. Alle hebben de potentie om de MSE wandprestaties te beïnvloeden.Doorvoeringen van vangrails en watervoerende voorzieningen direct naast de wand kunnen tot prestatieproblemen leiden.Doorvoeringen van vangrails en watervoerende voorzieningen direct naast de wand kunnen tot prestatieproblemen leiden.
in sommige gevallen treden ondiepe nutsinstallaties op nadat de MSE-muur is voltooid en de muuraannemer het terrein heeft verlaten. Tenzij het projectteam deze mogelijke storingen van tevoren heeft besproken, zal de muuraannemer en-ontwerper wellicht nooit weten dat deze constructie heeft plaatsgevonden.
Wapeningsdoorvoeren
vangrails, putgaten, lichtpalen of andere begraven constructies worden regelmatig binnen en/of onmiddellijk achter de muur aangebracht. Ze kunnen de bodem versterken en versterkende discontinuïteiten creëren (Figuur 2).
deze storingen worden vaak over het hoofd gezien tijdens het ontwerp en moeten tijdens de bouw door de MSE-wandontwerper, bouwkundig ingenieur en aannemer worden overwogen. Dergelijke obstakels resulteren in extra belastingen (bv. impact op vangrails of windbelastingen op borden en lichtpalen) of verminderde weerstand (bv. schade aan, snijden van en/of verwijderen van bodemversterking).
Utilities
Utilities worden routinematig direct binnen of achter de versterkte vulling geplaatst (Figuur 3). Naast het onderbreken van de versterking, waterdragende nutsbedrijven kunnen lekken in de tijd-en vaak doen. Ernstige leidinglekkage kan resulteren in een snelle opbouw van hydrostatische of lekkage druk achter de muur. Stromend water kan de bodem eroderen als het de fijnkorrelige deeltjes door de bodemmassa transporteert. De wandontwerper moet rekening houden met de effecten van lekkage en bepalen of ontwerpen voor waterdruk gerechtvaardigd is.