Kotwy gruntowe to rozwiązanie, które stosuje się obecnie na całym świecie, a którego głównym zadaniem jest wzmocnienie lica skarpy i ochrona przed erozją, która może prowadzić do powstawania osuwisk. Kotwy tego rodzaju są elementem większych systemów zabezpieczeń, które stosowane są w pracach związanych z inżynierią lądową, ale także w budowie tuneli. Istnieją różne rodzaje kotew, które stosowane są w różnych sytuacjach.

Rodzaje kotew gruntowych i ich zastosowanie

Zasadniczo kotwy gruntowe dzieli się na dwa rodzaje, ze względu na rodzaj podłoża, z którym są stosowane. Inne kotwy stosuje się w podłożach sypkich, jak na przykład piaski, żwiry, czy gliny, a inne w litych podłożach skalnych. W obu przypadkach stabilizacja gruntu ma nieco odmienny charakter. Kotwy dzieli się również na stałe i tymczasowe. Pierwsze z nich stosowane są do trwałego stabilizowania zboczy, nasypów i ścian skalnych. Drugie są natomiast wykorzystywane w czasie trwania prac konstrukcyjnych i najczęściej charakteryzują się mniejszą odpornością na korozję. Bardzo ważne jest również rozróżnienie kotew na czynne i bierne. Wszystkie kotwy zbudowane są z cięgna, które umieszczone jest w otulinie (najczęściej cementowej) zespalającej z gruntem. Kotwy bierne zespolone są trwale z otuliną na całej długości. Natomiast kotwy czynne połączone są z otuliną tylko w końcowej części – tak zwanej buławie. Cięgno jest tu stale naprężone, co wpływa znacznie na właściwości stabilizujące takiej konstrukcji.
Jak już powiedziano, kotwy gruntowe wykorzystywane są do stabilizowania gruntu w różnych pracach geoinżynieryjnych. Są na przykład bardzo ważnym elementem stabilizującym nasypy i zbocza w szeroko zakrojonych pracach związanych z budownictwem drogowym. Przede wszystkim kotwy skalne używane są również jako rozwiązanie wzmacniające w budowie tuneli drogowych i kolejowych. Tego rodzaju kotwy stosuje się też w górnictwie, gdzie zapobiegają osunięciom materiału skalnego.

Kotwy skalne w inżynierii lądowej i innych dziedzinach

W inżynierii lądowej wykorzystuje się dzisiaj bardzo często kotwy skalne samowiercące. Dzięki temu nie ma potrzeby wiercenia osobnego otworu, a prace stabilizacyjne przebiegają szybciej. Doskonałym przykładem są tu często używane iniekcyjne mikropaleTitan. Te popularne kotwy samowiercące wyposażone są w kilkanaście rodzajów koronek wiertniczych, dzięki czemu mogą być dopasowane do potrzeb różnych podłoży skalnych. W czasie wiercenia wykonywana jest wstępna iniekcja płuczką cementową, której zadaniem jest wstępne wzmacnianie gruntu i zabezpieczanie ścianek otworu przed osuwaniem się. Drugim etapem jest wykonie finalnej iniekcji gęstym zaczynem cementowym, który po stwardnieniu tworzy stałe zespojenie trzonu iniekcyjnego zarówno z cięgnem, jak i z gruntem.

Kotwy stosowane w gruntach ziarnistych

W gruntach tego rodzaju stosuje się najczęściej tak zwane gwoździe gruntowe. Gwoździowanie skarpy, zbocza, czy nasypu znacznie wzmacnia ich wytrzymałość, zwłaszcza na erozję wywołaną różnego rodzaju obciążeniami. Uzupełnieniem tego rodzaju wzmocnienia może być stosowana na powierzchni i trwale połączona z gwoździami siatka stalowa, która w wysokim stopniu zabezpiecza lico zbocza przed osuwaniem się.