HafenCity Hamburg – Bezpieczne fundamenty pomimo słabonośnego podłoża

Do 2019 r. około 55 000 pojazdów – w tym 5 500 ciężarówek dziennie – przejeżdżało przez Wilhelmsburger Reichsstraße, jedno z najważniejszych połączeń północ-południe Hamburga przez rzekę Łabę. Mocno zatłoczona trasa przecinała dzielnicę Wilhelmsburg i utrudniała zrównoważony rozwój miasta. Dlatego też, w ramach dużej inwestycji, rząd federalny Niemiec i miasto Hamburg zdecydowały się na przeniesienie drogi i połączenie jej z linią kolejową w celu stworzenia nowej arterii komunikacyjnej. Jednymi z największych wyzwań były trudne warunki gruntowe ze słabonośnymi gruntami organicznymi tj. torfami oraz przeniesienie obciążeń przez konstrukcje o różnych fundamentach.

Szczególnie wrażliwy był obszar przejściowy między głęboko posadowionym mostem a przylegającym do niego odcinkiem nasypu. W tym przypadku należało uniknąć dużych różnic w osiadaniach, aby zapewnić rozwiązanie, które będzie odpowiednie w perspektywie długoterminowej.

Platformy do przenoszenia obciążeń oparte na palach (tzw. LTP) z Naue Secugrid® HS i kolumnami z betonu niezbrojonego

Zastosowano innowacyjny system fundamentów w celu bezpiecznego i trwałego przeniesienia obciążeń drogowych na nośne warstwy gruntu. System ten łączył w sobie:

• pionowe elementy nośne jako wzmocnienie gruntu wykonane z niezbrojonych kolumn betonowych, zainstalowane bezwibracyjnie i ekonomicznie przy użyciu metody pali przemieszczeniowych;
• geosiatkę Secugrid® HS 1200/100 R6 o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, która skutecznie rozłożyła obciążenia;
• rozkładającą obciążenia „poduszkę” piaskową, która działała jak sklepienie i była stabilizowana przez geosiatkę.

Sztywne kolumny i geosiatka zapewniły przenoszenie obciążeń – nawet przy wysokości nasypu 7,6 m

Fundament składał się z podłoża wzmocnionego geosiatką oraz sztywnych kolumn (Ø 32 cm, odległość 1,5 m) i bezpiecznie przeniósł obciążenia od ciężaru własnego nasypu (do 140 kN/m²) oraz obciążenia ruchem (52 kN/m²).

Dwie warstwy geosiatki zostały ułożone krzyżowo (wzdłuż i w poprzek trasy). Szczególną uwagę zwrócono na odkształcenia konstrukcji i jej stateczność długoterminową. Zaprojektowano ją w taki sposób by długoterminowe odkształcenia były znacznie poniżej 0,5%.

Szybka i bezpieczna instalacja

System został sprawnie zainstalowany pomimo ograniczeń na placu budowy związanych z dostępnością miejsca: 32 000 m² geosiatki zostało dostarczone i wbudowane na czas. Wysoka sztywność geosiatek Secugrid® HS znacznie ułatwiła instalację – jest to wyraźna zaleta w przypadku skomplikowanych warunków budowlanych.

Wzmocnienie gruntu za pomocą sztywnych kolumn CMC©, okazało się również korzystne pod względem ekonomicznym i ekologicznym: nie było konieczności wymiany gruntu i jego utylizacji – grunt został ulepszony i dogęszczony poprzez użycie metody pali przemieszczeniowych.

Rezultat: Trwałość i nośność

Po oddaniu do użytku w 2019 r., z nowej trasy zaczęło korzystać około 67 000 pojazdów dziennie. Szczególnie krytyczny obszar przejściowy między mostem a nasypem pozostanie funkcjonalny na długo dzięki zaplanowanemu systemowi fundamentów.

Projekt ten pokazuje, w jaki sposób geosyntetyki i innowacyjne technologie fundamentowania mogą współpracować w celu stworzenia wysokowydajnej infrastruktury.

01141