Pełnoskalowe badania laboratoryjne stalowej powłoki ortotropowej pod minimalnym naziomem gruntowym h = 0,6 m – rozkład sił wewnętrznych i przemieszczenia przy próbie zniszczenia

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

citation/cytuj: Kunecki B. Full-scale laboratory test of the orthotropic steel shell under minimum soil cover h = 0,6 m – internal forces distribution and displacements under ultimate load attempt. Materiały Budowlane. 2026. Volume 649. Issue 09. Pages 95-102. DOI: 10.15199/33.2026.09.12

dr inż. Bartłomiej Kunecki, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0002-4874-088X

Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2026.09.12
Case study / Studium przypadku

Abstract: Corrugated steel plate structures are widely used in road and railway infrastructure, as well as in conveyor enclosures in open-pit mining areas and as supporting systems for shafts and underground excavations in the mining industry. The paper describes a ultimate load attempted test by progressive application of an external load to a pipe-arch soil-steel structure made of corrugated steel with a length of 14.40 m, a span of 2.99 m and a height of 2.40 m, with a minimum soil level of h = 0.6 m above the crown. The recorded internal forces and structural displacements are presented in tables and graphs. The obtained results were compared with theoretical values determined in accordance with the provisions of the Canadian Highway Bridge Design Code and with the adopted design criteria concerning permissible structural deformations.
Keywords: full-scale test; soil-steel structures; corrugated steel plate; ultimate loads.

Streszczenie: Konstrukcje z blach falistych są powszechnie stosowane w infrastrukturze drogowo-kolejowej, a także jako obudowa taśmociągów na terenach kopalni odkrywkowych oraz elementy zabezpieczenia szybów i wyrobisk korytarzowych w górnictwie podziemnym. Opisano próbę zniszczenia przez stopniowe przyłożenie obciążenia zewnętrznego na konstrukcję gruntowo-powłokową wykonaną z blachy falistej w kształcie łukowo-kołowym (pipe-arch) o długości 14,4 m, rozpiętości 2,99 m i wysokości 2,40 m, przy minimalnym naziomie h = 0,6 m nad koroną. Zarejestrowane siły wewnętrzne i przemieszczenia konstrukcji przedstawiono w tabeli i na wykresach. Uzyskane wyniki porównano z wartościami teoretycznymi wyznaczonymi na podstawie normy Canadian Highway Bridge Design Code oraz wytycznych projektowych dotyczących dopuszczalnych deformacji.
Słowa kluczowe: badania w pełnej skali; konstrukcja gruntowo- -powłokowa; stalowa blacha falista; obciążenie niszczące.

Literatura
[1] Kunecki B. Empirical Investigation of the Structural Response of Super- -Span Soil–Steel Arches During Backfilling. Materials, 2025, 18(15), 3650.
[2] Embaby K, El Naggar MH, El Sharnouby M. Investigation of bevel-ended large-span soil-steel structures. Engineering Structures, 2022, 267, 114658.
[3] Kunecki B. Field test and three-dimensional numerical analysis of the soil– steel tunnel during backfilling. In: Transportation Research Board 93rd Annual Meeting, Transportation Research Board, Washington D.C., 2014, p. 9.
[4] Bęben D. Field performance of corrugated steel plate road culvert under normal live-load conditions. Journal of Performance of Constructed Facilities, 2013, 27(6), 807–817.
[5] Wadi A, Pettersson L, Karoumi R. Flexible culverts in sloping terrain: Numerical simulation of soil loading effects. Engineering Structures, 2015, 101, 111–124.
[6] Williams K, Michaluk D. Flanged deep corrugated vertical shaft liners. Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej, 2017.
[7] Machelski Cz, Korusiewicz L. Testing the load capacity of a soil-steel box structure. Roads and Bridges–Drogi i Mosty 2018, 17.3: 181–191.
[8] Bayoglu Flener E, Sundquist H. Full-scale testing of two corrugated steel box culverts with different crown stiffness. Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej, 2007, 35–44.
[9] Brachman RWI, Elshimi TM, Mak AC, Moore ID. “Testing and analysis of a deep-corrugated large-span box culvert prior to burial,” Journal of Bridge Engineering, vol. 17, no. 1, pp. 81–88, 2012.
[10] Lougheed AC. Limit states testing of a buried deep-corrugated large-span box culvert. Kingston, ON, Canada: Queen’s University, 2008.
[11] Janusz L, Madaj A. Obiekty inżynierskie z blach falistych: projektowanie i wykonawstwo. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2009.
[12] Corrugated Steel Pipe Institute: Handbook of Steel Drainage and Highway Construction Products. 2nd ed., American Iron and Steel Institute, Washington D.C., 2002.
[13] Korusiewicz L, Kunecki B, Wysokowski A. Sprawozdanie z wykonanych badań dla konstrukcji przepustów w systemie MultiPlate i rur DV/AROT OPTIMA. Część I: MultiPlate. Instytut Badawczy Dróg i Mostów, TW 26999/W- 374, Warszawa, 1999.
[14] Demmin J. Field verification of ring compression conduit design. Highway Research Record, 1966, 116.
[15] CSA: CAN/CSA-S6-00 Canadian Highway Bridge Design Code. CSA International, Ontario, Canada, 2000.
[16] EN 10025:1990: Hot Rolled Products of Non-Alloy Structural Steels – Technical Delivery Conditions.
[17] EN 10025-1:2004: Hot Rolled Products of Non-Alloy Structural Steels – Technical Delivery Conditions.
[18] PN-B-04481:1988: Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.
[19] PN-B-02481:1998: Geotechnika. Określenia, symbole, podział i opis gruntów.
[20] Kunecki B. Zachowanie się ortotropowych powłok walcowych w ośrodku gruntowym pod statycznym i dynamicznym obciążeniem zewnętrznym. Raport serii PRE nr 14/2006, Instytut Budownictwa Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2006.
[21] PN-S-10030:1985: Obiekty mostowe. Obciążenia.
[22] Spangler MG. The Structural Design of Flexible Pipe Culverts. Bulletin 153, Iowa Engineering Experiment Station, Ames, Iowa, 1941.
[23] Vaslestad J. Soil Structure Interaction of Buried Culverts. PhD Thesis, Geotechnical Division, Norwegian Institute of Technology, Trondheim, Norway, 1990.

Received: 30.03.2026 / Artykuł wpłynął do redakcji: 30.03.2026 r.
Revised: 14.05.2026 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 14.05.2026 r.
Published: 23.09.2026 / Opublikowano: 23.09.2026 r.

Materiały Budowlane 09/2026, strona 95-102 (spis treści >>)