Skip to Main Content

Projekty badawcze w sieci VIA CARPATIA

Szczegóły projektu badawczego

Numer umowy
47/PRZ/1/DG/PCI/2020
Wykonawcy badań
RB/ WYDZIAŁ BUDOWNICTWA, INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ARCHITEKTURY/ Rektor PRz
Tytuł
System wzmacniania podłoża prętami kompozytowymi GFRP wraz z monitoringiem światłowodowym
Streszczenie
Projekt dotyczy innowacyjnego wykorzystania prętów kompozytowych GFRP (ang. glass fibre reinforced polymer) do wzmacniania gruntu podłoża, zamiast stosowanych geosyntetyków lub prętów stalowych. Pręty GFRP są lekkie, mają wysoką wytrzymałość i trwałość, a połączone w siatki i umieszczone w gruncie tworzą skuteczne wzmocnienie podłoża, minimalizujące osiadanie. Wybrane pręty będą wyposażone w światłowody, co umożliwi ciągły monitoring podłoża, dostarczający informacji o zachowaniu się budowli. Jest to istotne np. dla budowli wysokich, nasypów, osuwisk itp. Projekt obejmuje wykonanie prac B+R w celu identyfikacji komponentów systemu (pręty GFRP, różne grunty), sprawdzenia ich współpracy w systemie wzmacniającym (opory tarcia, efekt klinowania) oraz oceny efektywności monitoringu światłowodowego podłoża.
Program
Regionalny Program Operacyjny dla Województwa Podkarpackiego 2014-2020 1.2 Badania przemysłowe, prace rozwojowe oraz ich wdrożenia
Rezultat badań
Analiza wyciągania układu prętów z gruntu zasypowego (badania w skali makro) wykazały zadowalający poziom współczynnika interakcji (tarcia) pomiędzy prętami GFRP a materiałem zasypowym. W przypadku gruntu niespoistego współczynnik interakcji oscylował w granicach 2,0, a w przypadku gruntu spoistego współczynnik interakcji oscylował w granicach 1,0. Należy zaznaczyć że wartości współczynnika interakcji wyznaczono dla układu prętów z prętami poprzecznymi, które zwiększają współczynnik interakcji. Dzięki prętom poprzecznym oprócz zjawisku tarcia między prętami a gruntem towarzyszy zjawisko klinowania się kruszywa i odporu gruntu. Zwykle w gruntach niespoistych współczynnik współpracy przyjmuje wartości z przedziału 0,5 - 1,0 (pełna współpraca), oraz dla geosyntetyków zawiera się w przedziale 0,6-0,8. […].
Możliwość zastosowania rezultatów
Rozwój wyników prac B+R będzie polegał teraz na publikacji w renomowanych czasopismach naukowych. Poza tym wyniki prac B+R wskazują na rozwój wielu zagadnień i parametrów inżynierskich do projektowania konstrukcji gruntowych ze zbrojeniem prętami GFRP, pomimo rozpoznania częściowo zagadnienia (nie jest możliwe i racjonalne przeanalizowanie kombinacji zależnych czynników takich jak: wilgotność gruntu, zagęszczenie gruntu, wiele rodzajów gruntu, wiele kombinacji układów prętów GFRP i ich średnic, wiele sposobów łączenia prętów GFRP). Za podstawowe kryterium wdrożenia uznano korzyści finansowe ze stosowania tego typu materiałów zbrojących grunt (pręty GFRP) w alternatywie do zbrojenia geosyntetycznego. Wyniki badań wskazują, że tarcie / sklinowanie / interakcja między prętami GFRP ułożonymi w formie przestrzennej (siatka) jest znacznie większa niż dla standardowo stosowanych geosyntetyków zbrojących.
Uczelnia
Politechnika Rzeszowska