Wzmocnienie podłoża w Terminalu 3 na lotnisku Heathrow

Wyzwanie

System fundamentów Terminala 3 na Heathrow nie był w stanie przenieść zwiększonych obciążeń wynikających z planowanej rozbudowy pionowej. Tradycyjne poszerzenie fundamentów wymagałoby wykopów, zakłóceń w pracy terminala oraz kosztownych przestojów operacyjnych.

Rozwiązanie

Geobear zwiększył nośność fundamentów dzięki precyzyjnej iniekcji geopolimerowej, uzyskując nawet 100% wzrost wytrzymałości — czterokrotnie szybciej niż tradycyjne metody, bez jakichkolwiek zakłóceń w pracy terminala.

szybciej niż tradycyjne metody oparte na wykopac

60%

mniejsze emisje CO₂

100%

zwiększenie nośności fundamentu

Tło projektu

Na Terminalu 3 lotniska Heathrow klient planował nadbudowę istniejącego budynku przylotów. Oryginalny system fundamentów został zaprojektowany na dopuszczalną nośność 160 kPa, wystarczającą dla istniejącego obciążenia, lecz niewystarczającą dla projektowanej rozbudowy.

Zwiększenie obciążeń bez wzmocnienia podłoża mogłoby zagrozić bezpieczeństwu konstrukcji oraz jej użytkowaniu.

Wyzwanie

Aby przeprowadzić modernizację konstrukcji, konieczne było zwiększenie nośności fundamentów nawet o 100%. Rozważano dwa podejścia inżynierskie:

1. Poszerzenie i rozbudowa fundamentów

  • Budowa żelbetowych „skrzydeł” zwiększających powierzchnię stopy.

  • Wymaga rozległych wykopów, prac tymczasowych i zakłóceń operacyjnych.

2. Wzmocnienie podłoża metodą Geobear

  • Zwiększenie nośności gruntu pod istniejącymi stopami fundamentowymi.

  • Bez wykopów i bez znaczących zakłóceń pracy budynku.

Klient wybrał rozwiązanie Geobear ze względu na niższy koszt, krótszy harmonogram i minimalny wpływ na operacje lotniskowe.

4× szybciej i 60% mniej emisji CO₂ - precyzyjne wzmocnienie podłoża Geobear pozwoliło Heathrow działać bez przerw, jednocześnie przygotowując terminal na przyszłość.

Rozwiązanie

Zespół projektowy Geobear wykorzystał oprogramowanie PLAXIS do modelowania i zaprojektowania rozwiązania spełniającego wymagania klienta. Iniekcje geopolimerowe zwiększyły nośność pod istniejącymi stopami, eliminując konieczność wykopów i wywozu gruntu.

To podejście było szybsze, bardziej ekonomiczne oraz znacznie bardziej zrównoważone, ponieważ nie wymagało usuwania urobku.

 

Stan

Współczynnik bezpieczeństwa

Osiadanie

Istniejący (bez zwiększenia obciążenia)

2.5

11.2 mm

Zwiększenie obciążenia - bez wzmocnienia

1.7

31.2 mm

Zwiększenie obciążenia - z wzmocnieniem

2.4

20.0 mm

 

PLAXIS 3D model showing 11.2mm settlement

Obecne warunki
Współczynnik bezpieczeństwa = 2.5
Osiadanie = 11.2mm

PLAXIS 3D loading model representing 31.2mm settlement

Zwiększenie obciążenia - bez wzmocnienia
Współczynnik bezpieczeństwa = 1.7
Osiadanie = 31.2mm

PLAXIS 3D model showing 20mm settlement

Zwiększenie obciążenia -z wzmocnieniem
Współczynnik bezpieczeństwa = 2.4
Osiadanie = 20mm

Szczegółowe wyniki poprawy gruntu w tabeli poniżej.

Nr Głębokość fundamentu (m) Wymagane naprężenie dopuszczalne (kPa) Projektowana dawka (kg) Rzeczywista dawka (kg) Średni SPT (przed) Średni SPT (po) Moduł gruntu przed (MPa) Moduł gruntu po (MPa) Osiadanie po iniekcjach (mm) Poprawa gruntu
D31 1.9 275 220 223 7 26 15.6 38.4 5.5 146%
D29 1.9 275 240 240 2 24 10.1 36 5.9 257%
D27 2.5 330 140 141 60 64 79.2 84 3 6%
D25 2.7 280 140 136 25 43 37.2 58.8 3.7 58%
D23 1.6 275 120 119 23 44 34.2 59.4 3.6 74%
A29 3.4 330 80 81 13 29 22.8 42 6 84%
A27 3.2 330 100 100 4 39 11.5 54 4.7 369%
A25 2.7 319 120 120 33 39 46.8 54 4.5 15%

Efekty

Projekt został ukończony zgodnie z harmonogramem i budżetem klienta, bez jakichkolwiek zakłóceń operacyjnych. Rozwiązanie Geobear zwiększyło nośność fundamentów zgodnie z wymaganymi wartościami dla każdej stopy, zapewniając stabilną bazę dla rozbudowy pionowej Terminala 3.

Technologia geopolimerowa pozwoliła również zredukować ślad węglowy projektu o 60%.


Założenia obliczeniowe

  • Nośność dopuszczalna obliczona przy współczynniku bezpieczeństwa 3,5.

  • Nośność dopuszczalna wyliczona na podstawie średnich wartości SPT po iniekcjach.

  • Uwzględniono rzeczywistą głębokość fundamentów potwierdzoną odwiertami.

  • Obliczenia wykonano metodą Terzaghiego.

  • Dla wszystkich stóp przyjęto szerokość fundamentu 1,5 m.

Opinia klienta

„Nasz projekt odniósł ogromne korzyści dzięki profesjonalnym usługom projektowym i wykonawczym Geobear.

Jako inżynierowie konstrukcyjni planujący rozbudowę pionową, początkowo rozważaliśmy powiększenie istniejących stóp fundamentowych — byłoby to kosztowne i trudne w realizacji.

Po konsultacji z projektantami geotechnicznymi Geobear oraz analizie warunków gruntowych, mogliśmy zastosować ich innowacyjne rozwiązanie — iniekcję żywicy pod istniejące fundamenty.

Był to ogromny sukces: niższe koszty, krótszy czas i bardziej zrównoważone podejście. Geobear monitorował również przemieszczenia budynku i wspierał wykonawcę podczas iniekcji, eliminując ryzyko błędów i doradzając wymagany zakres prac.

Wyniki były imponujące i w pełni satysfakcjonujące. Współpraca z Geobear była przyjemnością i gorąco ich polecamy.”

Steve Pinnegar, Dyrektor C&S, BakerHicks

Gotowy, żeby omówić swój projekt?

Skontaktuj się z naszym zespołem ekspertów już dziś i dowiedz się, w jaki sposób Geobear może przedłużyć żywotność Twoich kluczowych aktywów infrastrukturalnych.

Bear pointing Bear pointing