POTPORNI ZIDOVI NA PROMETNICAMA

Transcript

1 TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU STRUČNI STUDIJ GRADITELJSTVA Ante Grabovac POTPORNI ZIDOVI NA PROMETNICAMA ZAVR NI RAD br. G 38 Zagreb, rujan,011

2 TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU STRUČNI STUDIJ GRADITELJSTVA Ante Grabovac JMBAG: POTPORNI ZIDOVI NA PROMETNICAMA ZAVR NI RAD br. G 38 Zagreb, rujan, 011 1

3 SAŽETAK DIPLOMSKOG RADA U ovom Dilomskom radu emo opisati potporne konstrukcije te prikazati na in i tijek izgradnje jednog potpornog zida. Prikazt emo: Svrhu i podjelu potpornih konstrukcija Na in dimenzioniranja potpornog zida Op enito o Eurokodu Funkciju potpornog zida na dionici D 60 Tehnologiju izgradnje potpornog zida na dionici D 60 Dokaz stabilnosti potpornog zida na dionici D 60

4 SADRŽAJ 1. Uvod 1.. Tehni ki opis problema Potporne konstrukcije Svrha potpornih konstrukcija Podjela potpornih konstrukcija Dimenzioniranje potpornih zidova Eurokod Op enito o Eurokod-u Eurokod 7, EN 7, geotehnika u Eurokodu Provjera grani nih stanja primjenom parcijalnih koeficijenata Istra ni radovi prema Eurokodu Potporni zid na dionici D 60, Lovre - Imotski u mjestu Krivodol Ba i i Op enito o ojektu, funkcija i veli ina objekta Tehnologija izgradnje potpornog zida Slike s terena Prora un stabilnosti potpornog zida(primjer) Zaklju ak Literatura Prilozi 57. 3

5 POPIS SLIKA, TABLICA I PRILOGA POPIS SLIKA SLIKA 1.: Masivni betonski zid 8. SLIKA.: Armirano betonski gravitacijski T i L zidovi 8. SLIKA 3.: Grabionski zid 9. SLIKA 4.: Terramesh sustav 10. SLIKA 5.: Maccaferi gabioni 11. SLIKA 6.: Tipi ni popre ni presjek eli ne talpe s bravicama na oba ruba i prikazom spajanja susjedne talpe 1. SLIKA 7.: Ugradnja prve talpe u tlo zabijanjem (u gline i tvr a tla) ili vibriranjem, ugradnja druge tlape kojoj brava prve slu i kao vodilica 13. SLIKA 8.: Faze izvedbe armirano-betonske dijafragme u tlu: 1,, 3- faze iskopa neparnih kampada, 4- iskopana kampada, 5- spu tanje armaturnog ko a u iskopanu kampadu, 6 - ulijevanje svje eg betona kroz kontraktor cijev (radi sprije avanja segregacije agregata u betonu), 7- izlijevani dio budu e dijafragme, 8- gotova kampada, 9- izvedena stijena u tlu 14. SLIKA 9.: ti ena armirano betonskom dijafragmom s tri reda sidara 15. SLIKA 10.: Grani no stanje prevrtanja zida oko rubne to ke temelja 17. SLIKA 11.: Nosivost tla ispod stope temelja 18. SLIKA 1.:Pasivni otpor ispered zida 19. SLIKA 13.:Mogu a grani na stanja globalne nestabilnosti tla kod potpornih konstrukcija 0. SLIKA 14.:Prora unski pristup 1 (PP1),Kombinacija 1 (lijevo) i Kombinacija (desno), za grani no stanje nosivosti tla ispod temelja potpornog zida (presjek A-A) 8. SLIKA 15.:Prora unski pristupi,pp (lijevo),i varijanta *,PP*(desno) za grani no stanje nosivosti tla ispod temelja potpornog zida (presjek A-A) SLIKA 16.: Prora unski pristup 3, PP3, za grani no stanje nosivosti tla ispod temelja potpornog zida (presjek A-A) 9. SLIKA 17.: Faze ispitivanja temeljnog tla pri geotehni kom projektiranju, izvo enju i kori tenju konstrukcije 30. SLIKA 18.: Ostatak starog potpornog zida izvedenog od kamena-suhozid. 34. SLIKA 19.: Priprema terena za temelje zida iskop 35. 4

6 SLIKA 0.: Zavr en iskop i priprema terena za podlo ni beton 36. SLIKA 1.: Izvedba podlo nog betona i armiranje temelja 37. SLIKA.: Postavljanje armature zida 38. SLIKA 3.: Izvedba oplate zida 39. SLIKA 4,5.: Pogled na lice zida, pozicija procjednica 40. SLIKA 6.: Vla na pukotina na zidu nakon izvedbe 41. SLIKA 7.: Vla na pukotina 4. SLIKA 8.: Vla na pukotina du cijele visine zida 43. POPIS TABLICA TABLICA 1.: Prikaz veli ina za Terramesh sustav 10. TABLICA.: Prikaz veli ina za Maccaferi gabione 11. TABLICA 3.: Provjera stabilnosti za 5 grani nih stanja nosivosti metodom parcijalnih koeficijenata 5. TABLICA 4.: Grani no stanje STR i GEO: parcijalni koeficijenti za djelovanja i u inke djelovanja (za oznake A1 i A) 6. TABLICA 5.: Grani no stanje STR i GEO: parcijalni koeficijenti za parametre tla (za oznake M1, M) 6. TABLICA 6.: Grani no stanje STR i GEO: parcijalni koeficijenti za otpornosti ( za oznake R1, R, R3 i R4 ) 7. POPIS PRILOGA PRILOG 1.: Presjek potpornog zida 58. PRILOG.: Nacrt armature potpornog zida 59. PRILOG 3.: Iskaz armature potpornog zida 60. PRILOG 4.: Iskaz koli ine betona potpornog zida 61. 5

7 1.UVOD Geotehnika je dio uglavnom gra evinske tehnike koji obuhva a postupke planiranja konstrukcija i radova, spojeve, na in kori tenja materijala te postupke i vje tine za izvo enje gra evinskih radova u tlu i stijeni. Sami postupci i vje tine za planiranje i izvo enje tih radova nazivaju se geotehni kim in enjerstvom. Stoga mo emo re i da je geotehnika gra evinska aktivnost kojom se prjektiraju i grade gra evinski objekti u tlu i stijeni. Od tuda naziv geotehni ko projektiranje, geotehni ko bu enje i sli no. Temeljne discipline geotehni kog in enjerstva su mehanika tla i mehanika stijena. Znanja koja nudi mehanika tla esencijalna su u rje avanju svakodnevnih geotehni kih problema u gra evinskoj praksi. Geotehničko projektiranje Gra evinski podhvati obuhva aju razli ite i esto slo ene postupke koji trebaju osigurati ispunjenje postavljenih ciljeva i zahtjeva. Zahtjevi s gra evinskog stanovi ta prvenstveno su stabilnost, uporabivost i trajnost konstrukcije, njena otpornost na mogu e vanjske utjecaje te izbjegavanje njenog nepovoljnog utjecaja na okoli. Projektiranje geotehni kih zahvata sastoji se od: utvr ivanja parametara tla relevantnih za odre eni zahvat usvajanje optere enja i prora unskog modela zahvata primjena popisa (odredbe i pravila struke - danas se primjenjuje Eurocode 7 - geotehni ko projektiranje) To nost geotehni kih prora una je mnogo ve a od podataka o parametrima tla. Parametrizacijom tla bavi se mehanika tla. 6

8 Geotehnički podaci i geotehnički istražni radovi Svaka gra evina prenosi svoje optere enje u tlo ili stijenu, a tlo ili stijena djeluju na gra evinu. Mogu nost preuzimanja optere enja na gra evinu bez ugro avanja bitnih zahtjeva koje ta gra evina mora zadovoljavati kao i djelovanje koja se iz tla prenose na gra evinu ovise o svojstvima tla i stijene. Ukupnost svih svojstava tla kao i njihov prostorni i vremenski raspored koji su od utjecaja na zadovoljenje bitnih zahtjeva na gra evinu nazivaju se geotehni kim podacima. Racionalno projektiranje ima za cilj utvrditi, koliko je to bolje mogu e i u kolikoj mjeri ekonomske mogu nosti i koliko raspolo ivo vrijeme to dozvoljava, svojstva tla u mjeri od zna enja za planirani gra evinski zahvat. Iz tog se razloga gotovo uvijek provode geotrhni ki istra ni radovi na svakoj lokaciji budu eg gra evinskog zahvata. Geotehni ki istra ni radovi provode se radi prikupljanja podataka o tlu koji su od zna enja za ispunjenje bitnih zahtjeva na gra evinu. Oni se provode odgovaraju im postupcima na terenu i u labaratoriju, ali i pretra ivanjem postoje ih podataka iz postupnih izvora kao to su postoje e geolo ke karte, podaci o susjednim ranije istra enim lokacijama i sli no. Svi se ti podaci razvrstavaju i interpretiraju kako bi se utvrdilo vjerodostojani prvo geolo ki, a zatim geotehni ki modeli tla. Geotehnički problemi Posebni geotehni ki problemi: pona anje tla za vrijeme potresa stabilnost tla za slu aj miniranja temeljenje strojeva koji izazivaju vibracije likvefekcija pijeska (negativna pojava u tlu izazvana potresom) temeljenje na slabonosivom i jako sti ljivom tlu visoki nivo podzemnih voda problem pojave kriti nih hidrauli kih gradijenata utjecaj mraza na tlo 7

9 Kako bi se gore navedeni problemi mogli rije iti potreban je velik broj stru njaka iza raznih podru ja kako bi zadovoljili sva ta znanja, stoga geotehni ka rje enja se trebaju tra iti u okvirima timskog rada. Najčešći radovi koji se izvode u geotehnici su: temeljenja potporne konstrukcije za tita gra evinskih jama ugradnja gra evinskog materijala pobolj anje tla Zadatak u ovom radu je navesti svrhu izvedbe potpornih zidova na prometnicama, te opisati postupak izvedbe potpornog zida na konkretnom primjeru. Dakle, radi se sanacija postoje eg potpornog zida, izvedbom novog armirano-betonskog potpornog zida T presjeka na dionici dr avne ceste D 60, Lovre - Imotski u mjestu Krivodol-Ba i i. 8

10 .TEHNIČKI OPIS PROBLEMA U ovom diplomskom radu (zavr nom radu) prikazat e se na in izgradnje armirano betonskog potpornog zida na dr avnoj dionici ceste D 60, Lovre Imotski u mjestu Krivodol Ba i i. Na prometnici u mjestu Krivodol zbog vrlo lo eg stanja postoje eg potpornog zida do lo je do njrgovog uru enja, te odrona zemlje ispod ceste. Ve postoje i zid je bio izveden od kamena, ali bez vezivnog materijala - suhozid. Zbog tog uru avanja do lo je do o te enja kolnika ceste, pa je promet na tom mjestu bio jako ote an, rizi an, te je bilo potrebno sanirati postoje i potporni zid i zaustaviti daljnje uru avanje i odron zemlje. Odron zemlje i uru avanje suhozida treba biti savladan izgradnjom armirano betonskog potpornog zida. Oblik zida uvjetovan je karakteristikama tla i optere enjem koje na njega djeluje. Napravljeno je geotehni ko istra ivanje i na osnovu njih utvr eno je stanje tla na mjestu gdje e biti izgra en potporni zid i dat je prijedlog temelja za potporni zid. Na predvi enom mjestu izveden je strojni iskop materijala za temeljenje zida. Potporni zid je vertikalan, irine 65 cm na dnu i 50 cm na kruni zida. Postavljen je svojom pole inom du parcele u punoj duljini od cca 8 m. Visina zida iznosi 4 m, dok je irina stope temelja 3,85 m. Nivo podzemne vode je duboko, duboko ispod dna temelja potpornog zida, te zid za ti ujemo samo od procjedne povr inske vode. Otjecanje te povr inske vode omogu eno je vodopropusnicama 110 mm. Vodopropusnice su postavljene na 1/3 visine zida, na razmaku svakih 6 m. Svaka vodopropusnica je za ti ena s unutarnje strane mre icom i zasipom od ljunka (batudom). Prostor iza zida se zasipao ljunkom do visine 1/ zida. Granulacija ljunka iznosi od 3 64 mm. Potom se na taj ljunak postavljo geotekstil i onda do vrha tj. do odre ene (potrebne, predvi ene) visine zasipao se materijal koji je iz iskopa. 9

11 3. POTPORNE KONSTRUKCIJE ( POTPORNI ZID) 3.1. Svrha potpornih konstrukcija Postoje mnoge vrste potpornih konstrukcija koje mogu biti samostalne ili dio neke gra evine. Potporne konstrukcije obi no slu e za bo no pridr avanje tla kako god to izgradnja neke gra evine ili ure enje zemlji ta zahtjevalo. Ove konstrukcije se koriste za trajno ili privremeno podupiranje mase zemlje ili drugog materijala kojima nije bilo mogu e osigurati njihov prirodni nagib. Takve konstrukcije se izvode od razli itih materijala, razli itih stati kih sustava i za razne namjene. Projektiranjem i izgradnjom potpornih konstrukcija stvaraju se slobodni prostori za gradnju novih gra evinskih objekata kao to su objekti visokogradnje, prometnice, zatim se posti u osiguranja kod regulacija vodotoka, osiguranje kosina terena i sli no. POTPORNI ZID: je objekt koji svojim strukturalnim kapacitetom nosi optere enje tla, odnosno on je gra evina koja slu i za svladavanje visinskih razlika na povr ini terena. On podupire vertikalne ili strme zasjeke terena ili neki nasuti materijal, pa je povr ina tog materijala iza zida na ve oj koti nego to je kota ispred zida. U ve ini slu ajeva temelj potpornog zida je ukopan u tlo. Temelj i temeljna stopa slu i za pove anje nalijeganja zida na temeljno tlo, usmjeravanje rezultante ukupnog optere enja potpornog zida i za to bolje u vr ivanje zida u tlu. Temelj je obi no horizontalan, a mo e biti i blago nagnut. Dubina temelja se ovisno o tipu tla kre e izme u 80 i 100 cm.. Potporni zidovi su sastavni dijelovi raznih gra evina, kao to su: krila upornjaka mosta za tita predulaza u tunele valobrani zidovi brodskih prevodnica zidovi suhih dokora gra evine koje se izgrade u zasjecima ili usjecima u no ici nasipa i sl. 10

12 Provjere koje treba provesti kod svakog potpornog zida su: prevrtanje potpornih zidova provjera stabilnosti na klizanje zida provjeru dopu tene nosivosti tla temelja s obzirom na slom tla pod temeljem provjeru dopu tenog slijeganja temelja zida provjeru unutarnje stabilnosti naprezanjem karakteristi kim presjecima i dnu temelja procjena stabilnosti na seizmi ke sile potresa Sile koje djeluju na potporni zid su: vlastita te ina zida sila zasipa tla iza zida pasivni otpor tla ispred stope zida hidrostatski tlak vode hidrodinami ke sile vode seizmi ke sile potresa reakcije tla u razinu temelja zida 11

13 3.. Podjela potpornih konstrukcija Potporne konstrukcije dijelimo u dvije iroke skupine ija je jedina razlika u na inu njihove izgradnje. Osnovna podjela potpornih konstrukcija prema na inu njihove izgradnje je : zasipne potporne konstrukcije (mogu se graditi samo ako tlo na njih ne priti e) ugra ene potporne konstrukcije (grade se u tlu bilo prije ili tijekom iskopa tla ispred njih) U zasipne potporne konstrukcije spada masivni potporni ili gravitacijski zid, armirano betonski L i T zidovi, razni tipovi monta nih zidova, gabioni i konstrukcije od armiranog tla. Ugra ene potporne konstrukcije obi no su plo nog oblika i novijeg datuma, a predstavljaju ih razni zidovi od zbijenih platica ili talpi, armirano betonske dijafragme, razli ite pilotne stijene izgra ene iz zbijenih ili bu enih pilota te, u novije vrijeme, konstrukcije od avlanoga tla. Zasipne potporne konstrukcije Tipi ni zasipni zidovi: gravitacijski masivni betonski zid, armirano betonski T zid, armirano betonski L zidovi te zid od gabiona. Za izgradnju ovih zidova potrebno je osloboditi prostor na kojima se oni mogu nesmetano graditi, da bi se nakon zavr etka gradnje prostor iza zida zasipao nekim pogodnim ili priru nim zemljanim materijalom. Gravitacijski masivni zid najjednostavnija je vrsta zida. Ime je dobio prema uzroku njegove stabilnosti, a to je te ina samog zida. Nekad su se takvi zidovi izvodili i iz kamena ili opeke, ali danas obi no iz nearmiranog betona. 1

14 SLIKA 1.: Masivni betonski zid Armirano betonski T i L zidovi su lak i zidovi i za njih je potrebno mnogo manje betona, nego za masivni zid. Stabilnost zida se posti e oblikovanjem samog zida kao i te inom tla koja priti e stopu u pozadini zida. SLIKA.: Armirano betonski gravitacijski T i L zidovi 13

15 Posebnu vrstu gravitacijskih zidova ine esto kori teni gravitacijski gabionski zidovi. Oni se izgra uju slaganjem gabiona, kvadratskih ko ara, obi no dimenzija 1 x 1 x m, izgra enih od pletenih mre a pocin ane, a ponekad i plasti nim premazom za ti ene, eli ne ice. Ko ara se iz pred gotovljenim elemenata sla e na licu mjesta te puni odgovaraju im lomljenim ili priru nim kamenom. Zid je vrlo pogodan jer osigurava dobro drenirnje tla iza zida, a njegova podatljivost omogu uje primjenu u tlima nejednolikih krutosti koja mogu izazivati probleme krutim zidovima. Nepovoljna im je strana to punjenje kamenom zahtjeva puno ru nog rada koji danas postaje sve skuplji. Upitna strana ovakvih zidova je i njihova trajnost. Iz tog razloga kori tena eli na ica mora biti to bolje za ti ena kako s vremenom ne bi korodirala, a zid izgubio svoju stabilnost. SLIKA 3. : Grabionski zid (info.grad.hr/!res/odbfiles/.../szavits-g5_potporne_konstrukcije-radno.pdf) Gabionske zidove prema imenima proizvo a a dijelimo na: TERRAMESH gabioni (sustav) MACCAFERI gabioni 14

16 TERRAMESH sustav - kombinacija gabiona i horizontalno postavljenih mre a (vla nih elemenata) za armiranje tla To su gabioni ija se donja mre a produ uje kao zatega. Kod ugradnje takvih gabiona mora se istovremeno sa punjenjem gabiona na elu zida zasipavati i mre e zatega.nasipani materijal koji se zasipava na mre e treba kompaktirati valjanjem ili vibriranjem. H visina, W du ina, A pregrada, B mre a zatege, L du ina mre e SLIKA 4.: Terramesh sustav (Gabionski zidovi, Lebo,008) Wdu ina (m) irina (m) Hvisina (m) TABLICA 1.: Prikaz veli ina za Terramesh sustav 15

17 MACCAFERI gabioni je vrsta gabiona kod kojih je ko ara podijeljena u elije pomo u pregrada koje se nalaze na razmaku od svakih jedan metar. Izgra uju se u velikom rasponu standardnih veli ina. SLIKA 5.: Maccaferi gabioni (Gabionski zidovi, Lebo,008) L-du ina (m) W- irina (m) H-visina (m) Broj elija TABLICA.: Prikaz veli ina za Maccaferi gabione 16

18 Ugrađene potporne konstrukcije Karakteristika ugra enih potpornih konstrukcija ja da za njihovu izgradnju ne treba prvo iskopati tlo, a kasnije ga zatrpati iza gotovog zida, ve se one posebnim tehnologijama izvode neposredno u tlo. Takve konstrukcije se mogu izvoditi i u okolnostima koje su nepovoljne za gravitacijske zidove, na primjer u neposrednoj blizini postoje ih zgrada ili za izvedbu u vodi i sli no. Ugra ene potporne konstrukcije obi no se grade tako da se ili pred gotovljeni elementi zabijaju u tlo posebnim strojevima ili se izvode opet posebnim strojevima, rovovi u koje se ugra uje prvo armatura, a zatim se lijeva svje i beton. U prvu grupu spadaju stijene od zbijenih eli nih talpi, a u drugu armirano betonske dijafragme i pilotne stijene. Predgotovljeni elementi mogu biti armirano betonske ili eli ne talpe. Danas se e e koriste eli ne talpe, u mekanim tlima i izvan urbanisti kih naselja zbog velikih vibracija. eli ne talpe su posebni duga ki i uski eli ni elementi izra eni od valjanog elika koji su na svojim rubovima posebno oblikovani kako bi omogu ili spajanje niza takvih elemenata u zidove. Ovi posebno oblikovani rubovi talpi nazivaju se bravice. Prednost eli nih talpi posebno dolazi do izra aja pri izvedbi privremenih za titnih gra evnih jama. Naime kad se jama kona no izvede, a u njoj budu a gra evina, eli ne se talpe mogu izvaditi za kasnije ponovno kori tenje. eli ne talpe mogu se varenjem produ ivati na licu mjesta pa je mogu e izvo enje i vrlo dubokih potpornih konstrukcija. Od talpi se mogu izvoditi potporne konstrukcije najrazli itijih oblika, svojstava i namjene. SLIKA 6.: Tipi ni popre ni presjek eli ne talpe s bravama na oba ruba i prikazom spajanja susjedne talpe (info.grad.hr/!res/odbfiles/.../szavits-g5_potporne_konstrukcije-radno.pdf) 17

19 SLIKA 7.: Ugradnja prve talpe u tlo zabijanjem (u gline i tvr a tla) ili vibriranjem, ugradnja druge tlape kojoj bravice prve slu e kao vodilice (info.grad.hr/!res/odbfiles/.../szavits-g5_potporne_konstrukcije-radno.pdf) Ugra ene potporne konstrukcije mogu se izrditi i neposredno u tlu. U tu vrstu spadaju i sidrene armirano betonske dijafragme. One se izvode tako da se izvede poseban rov u kampadama, koji e poslije slu iti kao oplata armirano betonskoj konstrukciji stijene. irina rova e uvjetovati debljinu budu e stijene. Uobi ajene debljine su od 0,5 do 1, m. Stroj za izvedbu rova ima posebnu grabilicu koja je stabilno vo ena kako bi se osigurala ravnina budu e stijene. Da se rov tijekom izvedbe nebi uru io, iskpo se radi pod isplakom od betonita. Kod dodataka obi no se dodaje visoko plasti na glina (bentonit) koji na stjenci rova stvara tanki slabo propusni sloj. Ova mje avina vode i bentonita s mogu im drugim dodacima naziva se isplakom. 18

20 SLIKA 8.: Faze izvedbe armirano-betonske dijafragme u tlu: 1,, 3- faze iskopa neparnih kampada, 4- iskopana kampada, 5- spu tanje armaturnog ko a u iskopanu kampadu, 6 - ulijevanje svje eg betona kroz kontraktor cijev (radi sprije avanja segregacije agregata u betonu), 7- izlijevani dio budu e dijafragme, 8- gotova kampada, 9- izvedena AB stijena u tlu (info.grad.hr/!res/odbfiles/.../szavits-g5_potporne_konstrukcije-radno.pdf) 19

21 Osim armirano betonskih dijafragmi, kao ugra ena potporna konstrukcija koristi se esto stijena izgra ena od bu enih ili uvrtnih armirano betonskih pilota. Piloti su tapni elementi, u ovom slu aju kru nog presjeka, koji se izvode prvo bu enjem okrugle bu otine promjera budu eg pilota (obi no pod za titom isplake) zatim se u bu otinu spu ta armaturni ko da bi se iza toga ulijevao teku i beton kontraktor postupkom. SLIKA 9.: ti ena armirano betonskom dijafragmom s tri reda sidara (Gra evna jama Importanne galerija u Zagrebu) 0

22 3.3. Dimenzioniranje potpornih zidova Potporni zidovi moraju zadovoljiti prema EUROKOD 7 slijede e: Najmanje se, za sve vrste potpornih gra evina moraju razmotriti sljede a granična stanja: gubitak op e stabilnosti slom nosive sastavnice kao to je zid, sidro, vezna greda ili razupora, ili slom spoja izme u tih sastavnica. istovremeni slom u temeljnom tlu i nosivoj sastavnici; slom prouzro en hidrauli kim izdizanjem tla i sufozijom (ispiranjem); pomak potporne gra evine, koji mo e izazvati uru avanje ili utje e na izgled ili djelotvornu uporabu gra evine ili susjednih gra evina ili instalacija koje se na nju oslanjaju; neprihvatljivo procurivanje kroz zid ili ispod njega; neprihvatljiv pronos estica tla kroz zid ili ispod njega; neprihvatljiva promjena re ima podzemne vode. Za gravitacijske zidove i slo ene potporne gra evine moraju se razmotriti jo i sljede a grani na stanja: gubitak nosivosti tla ispod osnovice slom klizanjem osnovice slom prevrtanjem Za sve vrste potpornih gra evina, ako je to va no, u obzir se moraju uzeti kombinacije gore navedenih grani nih stanja. 1

23 PREVRTANJE ZIDA Grani no stanje prevrtanja zida mjerodavno je za slobodne gravitacijske zidove i zami lja se kao mogu nost njihovog prevrtanja kao krute konstrukcije pod optere enjem aktivnog tlaka i drugih optere enja na zidu oko to ke na vanjskom rubu temeljne plohe. Tom se prevrtanju kao otpornost suprotstavlja prvenstveno vlastita te ina zida, a u manjoj mjeri pasivni otpor ispred zida. Podloga ispod temelja zida pretpostavlja se krutom pa nosivost tla ispod temelja u tom grani nom stanju ne sudjeluje. Zid mora biti tako dimenzioniran da je opasnost od prevrtanja zanemariva. Provjerava se usporedbom destabiliziraju ih u inaka optere enja (momenata sile aktivnog tlaka oko to ke ) u odnosu na stabiliziraju e u inke sila (momenata vlastite te ine zida i eventualno momenta sile pasivnog otpora, odnosno njegove reducirane vrijednosti na razinu one koja je kompatibilna s prihvatljivim pomacima zida.) SLIKA 10.: Grani no stanje prevrtanja zida oko rubne to ke temelja (info.grad.hr/!res/odbfiles/.../szavits-g5_potporne_konstrukcije-radno.pdf)

24 NOSIVOST TLA ISPOD STOPE ZIDA I KLIZANJE ZIDA PO STOPI Optere enja na pole ini zida, uklju ivo i trenje izme u tla i zida, prenosi se na zid. To optere enje s drugim optere enjima na zid prenosi se preko temelja zida ili stope na temeljno tlo. Projektom zida treba biti osigurano da tlo ispod temelja zida mo e pouzdano preuzeti to optere enje, da ne do e u stanje sloma. Zato treba provjeravati nosivost tla ispod temelja zida. To se provjerava na isti na in kao i kod svakog drugog plitkog temelja. Pri tome treba uzeti u obzir da e zona sloma tla u tom slu aju biti usmjerena prema bli oj povr ini terena, a to je redovito prema ni em terenu ispred zida. Pri prora unu povoljnog optere enja tla ispred zida treba voditi ra una da li e sigurno tijekom ivotnog vijeka zida to tlo uvijek biti prisutno. Ako to nije sigurno, jer bi se nekim kasnijim gra evinskim radovima ono moglo iz nekog razloga ukloniti, s tim povoljnim optere enjem ne treba ra unati. zida. SLIKA 11.: Nosivost tla ispod stope temelja (info.grad.hr/!res/odbfiles/.../szavits-g5_potporne_konstrukcije-radno.pdf) Uloga temelja zida je da pouzdano prenese optere enje zida u temeljno tlo. Pri tome je nosivost tla samo jedan od dva bitna uvjeta da se to ostvari. Drugi uvjet pravilno projektiranog temelja zida je da osigura da ne do e do klizanja izme u temelja i zida. Provjera stabilnosti temelja na klizanje provodi se na isti na in kao i za svaki drugi plitki temelj. Ako pouzdanost na to grani no stanje nije osigurana, treba preoblikovati temelj. 3

25 PASIVNI OTPOR ISPRED ZIDA Prednja strana potpornih konstrukcija esto je ukopana. Pomicanjem zida u toj zoni dolazi obi no do pove anja pritisaka ija je grani na veli ina pasivni otpor tla. Aktiviranje pasivnog otpora ispred zida sastavni je dio grani nog stanja klizanja temelja po podlozi, kao i grani nog stanja prevrtanja zida. Dok je za postizavanje aktivnog tlaka potreban relativno mali pomak zida prema ni em terenu, za postizavanje pune vrijednosti pasivnog otpora potreban je za oko red veli ine ve i pomak, kao to je ve ranije prikazano. Zbog toga se pri dimenzioniranju zida obi no pretpostavlja da e se on pomaknuti koliko je potrebno za postizavanje aktivnog tlaka, dok se za silu pasivnog otpor uzima njegova reducirana vrijednost u iznosu koji slijedi iz kompatibilnosti s pretpostavljenim pomacima. Pri tome je uobi ajeno da se ra una s reduciranom veli inom koeficijenta pasivnog otpora u veli ini koeficijenta tlaka mirovanja uve anog za jednu tre inu do jednu polovinu razlike koeficijenta pasivnog otpora i koeficijenta tlaka mirovanja. SLIKA 1.: Pasivni otpor ispered zida (info.grad.hr/!res/odbfiles/.../szavits-g5_potporne_konstrukcije-radno.pdf) Kao i pri prora unu nosivosti tla ispod temelja zida, treba uzeti u obzir da li je osigurano da e tlo ispred zida biti uvijek prisutno tijekom ivotnog vijeka zida. Ako to nije osigurano, s povoljnim djelovanjem pasivnog otpora ne treba ra unati. 4

26 GLOBALNA STABILNOST Jedno od mogu ih grani nih stanja nosivosti potpornih konstrukcija je globalni slom tla. Pri tome potporna konstrukcija ne sudjeluje u otpornosti na to grani no stanje. Slom tla u takvim slu ajevima mo e zahvatiti tlo iza, ispod i ispred potporne konstrukcije, ali i samo iza konstrukcije. Provjera globalne stabilnosti provjerava se metodama provjere stabilnosti kosina. SLIKA 13.: Mogu a grani na stanja globalne nestabilnosti tla kod potpornih konstrukcija (info.grad.hr/!res/odbfiles/.../szavits-g5_potporne_konstrukcije-radno.pdf) 5

27 4. EUROKOD 4.1. Općenito o Eurokod-u U zadnjih se dvadesetak godina u Europi razvija jedinstveni sustav normi za projektiranje gra evinskih konstrukcija pod skupnim nazivom Eurokodovi. U njima je skupljeno vrlo iroko svjetsko iskustvo suvremenog projektiranja. To je prvi takav sustav koji sustavno obuhva a projektiranje gra evinskih konstrukcija kroz jedinstveni pristup. Izradom eurokodova upravlja Tehni ki komitet 70 (TC 70) Europskog odbora za normizaciju (CEN) ije su lanice zemlje EU i CEFTA, a od nedavno i Hrvatska. Sustav eurokodova ini skup od slijede ih 10 normi: EN 1990 Eurokod: Osnove projektiranja konstrukcija, EN 1991 Eurokod 1: Djelovanja na konstrukcije, EN 199 Eurokod : Projektiranje betonskih konstrukcija, EN 1993 Eurokod 3: Projektiranje eli nih konstrukcija, EN 1994 Eurokod 4: Projektiranje kompozitnih eli nih i betonski konstrukcija, EN 1995 Eurokod 5: Projektiranje drvenih konstrukcija, EN 1996 Eurokod 6: Projektiranje zidanih konstrukcija, EN 1997 Eurokod 7: Geotehni ko projektiranje, EN 1998 Eurokod 8: Projektiranje konstrukcija otpornih na potrese, EN 1999 Eurokod 9: Projektiranje aluminijskih konstrukcija. Eurokodovi tra e da svaka gra evina tijekom njene izgradnje kao i tijekom njenog kori tenja zadovoljava bitne zahtjeve. Ti su zahtjevi nosivist, uporabivost, otpornost na po ar, trajnost i pouzdanost. Eurokod tretira gra evinu kao ne to to ima svoj vijek trajanja. Taj vijek trajanja je zapravo ekonomska kategorija. S GRA EVINOM SE POSTUPA KAO S PROIZVODOM KOJI NE TRAJE VJE NO, VE ODRE ENO UPORABNO VRIJEME. 6

28 4.. Eurokod 7, EN 7, geotehnika u Eurokodu Eurokod 7 (slu benog naziva EN 1997) odnosi se na geotehni ko projektiranje i sastoji se iz dva dijela: EN Geotehni ko projektiranje Dio 1: Op a pravila, te EN Geotehni ko projektiranje Dio : Istra ivanje i ispitivanje tla. Svi Eurokodovi, pa tako i Eurokod 7 imaju pristup prora unima koji se temelji na parcijalnim faktorima sigurnosti za optere enja i za sva svojstva gradiva od kojih se gra evina izvodi. U fazi projektiranja da bi se odradilo stanje gra evine u odnosu na neko grani no stanje, primjenjuju se odgovaraju i prora unski modeli koji se, ako je potrebno, mogu dopuniti tezultatima probnog optere enja. Osnovna je podjela na: Krajnje grani no stanje ili grani no stanje nosivosti Grani no stanje uporabivosti Krajnje grani no stanje je stanje sloma ili nestabilnosti gra evine u bilo kojem obliku, koje mo e ugroziti sigurnost ljudi i/ili samu gra evinu. Grani no stanje uporabivosti nastaje kad gra evina ne mo e vi e slu iti predvi enoj svrsi zbog: Prevelikih deformacija, pomaka, progiba i sl., pri emu se misli i na ometanje rada strojeva i tehnolo kih procesa vezanih uz tu gra evinu, Vibravija koje ometaju rad ljudi, o te uju gra evinu ili njezine djelove. Eurokod 7, uvodi klasifikaciju od tri geotehni ka razreda prema slo enosti i rizi nosti geotehni ke konstrukcije ili zahvata kako bi se racionalizirao opseg istra nih radova i slo enost postupka dokazivanja stabilnosti i uporabivosti za gra evine bitno razli itih stupnjeva slo enosti i razli itih stupnjeva izlo enosti riziku. 7

29 Prvi geotehni ki razred prvi geotehni ki razred se odnosi na najjednostavnije konstrukcije gdje istra ni radovi mogu obuhva ati najjednostavnije radnje, a dokazi se stabilnosti mogu zamijeniti usporedivim iskustvom. Drugi geotehni ki razred Ovdje spadaju uobi ajene vrste gra evina koje zahtjevaju kvantificirane geotehni ke podatke, ali ne vi e od rutinskih postupaka u ispitivanju tla. Tre i geotehni ki razred U njega su svrstane sve velike i neuobi ajene gra evine, odnosno vrlo slo eni zahvati i zahvati velikog rizika, te gra evine u predjelima s velikom opasno u od potresa. Za sve gra evine potrebno je provjeriti sve najnepovoljnije mogu nosti projektne okolnosti. Primjena razreda nije obvezna pa mo e poslu iti projektantu kao pomo pri projektiranju Provjera graničnih stanja primjenom parcijalnih faktora Postoji pet vrsta grani nih stanja nosivosti i to: EQU: gubitak ravnote e konstrukcije ili tla razmatranog kao kruto tijelo, u kojem vrsto a konstruktivnog materijala ili tla zna ajno ne doprinosi otpornosti (na primjer prevrtanje gravitacijskog betonskog zida na podlozi od vrste stijene); STR: slom ili velika deformacija betonske, metalne, drvene ili zidane konstrukcije ili njenog elementa, uklju ivo temelje, pilote, sidra i potporne zidove, u kojima vrsto a konstruktivnog materijala bitno pridonosi otpornosti (na primjer slom pri jakom savijanju armirano-betonske dijafragme, izvijanje pilota u jako mekom tlu, klizanje blokova obalnog zida na vodoravnim re kama me u blokovima, popu tanje eli ne ipke geotehni kog sidra pod vla nim optere enjem, propadanje podlo ne plo e sidra kroz sloj prskanog betona za titne potporne konstrukcije, slom pilota od vodoravnog optere enja); 8

30 GEO: slom ili velika deformacija tla pri kojoj vrsto a tla ili stijene bitno pridonosi otpornosti (na primjer slom tla ispod temelja, slom tla oko vodoravno optere enog pilota, veliko slijeganje pilota, naginjanje potpornog zida, upanje sidra iz tla, slom i propadanje tla iznad tunelskog iskopa, klizanje i odron tla, zna ajno popu tanje oslonca luka mosta, izdizanje i slom dna gra evne jame u mekom tlu); UPL: gubitak ravnote e konstrukcije ili tla uslijed uzgona vode ili drugih vertikalnih sila (na primjer izdizanje lagane podzemne konstrukcije pod pritiskom uzgona podzemne vode, izdizanje i probijanje slabo propusnog sloja tla na dnu gra evne jame od uzgona podzemne vode u ni em vodonosnom sloju, upanje temelja dalekovodnog stupa); HYD: hidrauli ko izdizanje (hidrauli ki slom), interna erozija tla uzrokovana hidrauli kim gradijentima (na primjer hidrauli ki slom u pjeskovitom dnu gra evne jame uslijed vertikalnog strujanja vode prema dnu jame, interna erozija pjeskovitog tla od strujanja vode u nasipu i stvaranje erozijskih kanala). Oznake EQU, STR, GEO, UPL i HYD dolaze od engleskih rije i equilibrium (ravnote a), structural (kostrukcijski), geotechnical (geotehni ki), uplift (uzgon) i hydraulic (hidrauli ki). 9

31 TABLICA 3.: Provjera stabilnosti za 5 grani nih stanja nosivosti metodom parcijalnih koeficijenata (Eurokod, Iv i 006) 30

32 TABLICA 4.: Grani no stanje STR i GEO: parcijalni koeficijenti za djelovanja i u inke djelovanja (za oznake A1 i A) (Eurokod, Iv i 006) TABLICA 5.: Grani no stanje STR i GEO: parcijalni koeficijenti za parametre tla (za oznake M1, M) (Eurokod, Iv i 006) 31

33 TABLICA 6.: Grani no stanje STR i GEO: parcijalni koeficijenti za otpornosti ( za oznake R1, R, R3 i R4 ) (Eurokod, Iv i 006) Postoje tri prora unska pristupa za grani no stanje nosivosti STR/GEO Parcijalni koeficijenti podijeljeni su za svaki prora unski pristup u grupu A za djelovanja, grupu M za svojstva materijala i grupu R za otpornosti. Kombinacije pojedinih skupina za svaki od tri prora unska pristupa prikazuje. Prikaz primjene pojedinog prora unskog pristupa na primjeru nosivosti tla ispod potpornog zida prikazuju SLIKA 14, SLIKA 15 i SLIKA 16. 3

34 SLIKA 14.: Prora unski pristup 1 (PP1), Kombinacija 1 (lijevo) i Kombinacija (desno), za grani no stanje nosivosti tla ispod temelja potpornog zida (presjek A-A) (Eurokod, Iv i 006) SLIKA 15.: Prora unski pristupi, PP (lijevo), i varijanta *, PP* (desno) za grani no stanje nosivosti tla ispod temelja potpornog zida (presjek A-A) (Eurokod, Iv i 006) 33

35 SLIKA 16.: Prora unski pristup 3, PP3, za grani no stanje nosivosti tla ispod temelja potpornog zida (presjek A-A) (Eurokod, Iv i 006) Analize pokazuju da je PP3 najkonzervativniji, PP najmanje konzervativan, a PP1 se smjestio negdje izme u (Orr 005). Konsenzus oko toga koji od ova tri pristupa treba prihvatiti nije postignut, pa je odluka prepu tena pojedinim zemljama. Neke analize ukazuju da razlike me u konstrukcijama dimenzioniranim prema razli itim prora unskim pristupima nisu velike (za 10 razmatranih primjera do najvi e ±10 %) Neke analize dokazuju ozbiljne zamjerke na PP i PP* (Simpson 000, Simpson i Powrie 001). Glavni pobornik PP* je Njema ka (Vogt i dr. 006) i Francuska (uz kori tenje PP3 za globalnu stabilnost i stabilnost kosina), pobornik PP1 je Velika Britanija i Portugal, dok PP3 zagovara Nizozemska. Irska za sada omogu uje ravnopravnu primjenu sva tri pristupa. Vrijeme i praksa e, kao i uvijek, pokazati kojim pristupom treba i i u budu nosti. 34

36 4.4. Istražni radovi prema Eurokodu 7 Posebnu va nost za projektiranja gra evine Eurokod 7 predaje istra nim radovima. Karakteristike temeljnog tla bitno utje u na konstrukciju budu e gra evine. geotehni ki se istra ni radovi esto provode u fazama i iterativno dok svi potrebni podaci ne budu dostupni, a konstrukcija, njena izvedba i uklju eni rizici budu poznati. Slo enost istra nih radova, temeljnog tla i konstrukcije prikazuje slika dolje. SLIKA 17.: Faze ispitivanja temeljnog tla pri geotehni kom projektiranju, izvo enju i kori tenju konstrukcije (Eurokod, Iv i 006) Cilj geotehni kih istra nih radova je da prikupi podatke o temeljnom tlu, podzemnoj vodi i drugim relevantnim podacima o lokaciji potrebnim za projektiranje, izgradnju i kori tenje otporne, stabilne, uporabive i trajne konstrukcije. Ti podaci se mogu prikupljati postupno, ali tako da pravodobno budu dostupni oni relevantni za pojedinu fazu projektiranja ili gradnju. 35

37 5. POTPORNI ZID NA DIONICI D 60, LOVREĆ IMOTSKI U MJESTU KRIVODOL - BAŠIĆI 5.1. Općenito o objektu, funkcija i veličina objekta Na putu od Lovre a do Imotskog kod mjesta Ba i i do lo je do o te enja cestovne prometnice. O te enje je nastalo jer se postoje i potporni zid napravljen od kamena - suhozid uru io. Uru avanje zida je prouzro ilo o te enje nasipa na kojem je smje tena prometnica, pa iz tog razloga prometnica nije bila sigurna za uporabu. Osnovni zadatak na prometnici bio je izgraditi novi potporni zid radi osiguranja stabilnosti nasipa na kojem je smje tena prometnica. Potporni zid Projektiran je i izveden armirano betonski zid T-presjeka. Zid je vertikalan, postavljen svojom pole inom du ruba prometnice u punoj duljini od cca 8 m. Izveden je u dvije faze: temelj zida, te vertikalni zid do odre ene visine. Visina zida iznosi 4 m, a visina temelja je 40 cm. Zid je irine 65 cm na spoju sa temeljem te 50 cm na kruni zida. Zid je izveden od betona klase C5/30, uz armiranje rebrastom i mre astom armaturom prema planu armature. Zid je izveden u kampadama duljine 6 m, a izvedene su i dilatacije na duljinama od 6 m, oni se spajaju kontinuirano u temelju pomo u propu tene armature, te na zub na kontaktu zidova i kampada. Vodopropusni sustav Za slu aj velikog dotoka procjednih i povr inskih voda ugra ene su vodopropusnice kroz koje voda mo e drenirati kroz zid. Vodopropusnice su izvedene od PVC cijevi 110 mm, koje su ugra ene na visini 1/3 zida od baze temelja, a na razmaku du osi zida od m. Zasip Prostor izme u zida i nasipa na kojem je prometnica ispunjen je ljunkom granulacije 3 64 mm do 1/ zida,a ostatak zasipa materijalom iz iskopa. 36

38 5.. Tehnologija izgradnje potpornog zida Dobiv i od strane investitora izvedbeni projekt potpornog zida izveden je iroki strojni iskop za temelj potpornog zida. Iskop je izveden bagerom pikamerom i bagerom sa korpom. Utovar vi ka materijala vr io se bagerom orpom, a odvoz materijala na deponij sa kamionima. Nakon to je nadzorni in enjer geodezije snimio teren obavljeno je planiranje terena (ru no) te je izvedeno zbijanje podloge. Zbijanje se izvodilo vibro valjkom. Nakon to je podloga bila pripremljena slijedio je dovoz betona mikserom i betonirao se podlo ni beton, klase C1/15. Nakon betoniranog podlo nog betona slijedilo je postavljanje armature temeljne stope prema planu, jer je armatura napravljena strojno po pozicijama u armira nici. Pregledav i postavljenu i povezanu armaturu od strane nadzornog in enjera dozvoljava se postavljanje oplate i daljnje betoniranje. Betoniranje se vr ilo beton pumpom.nakon to je izvedeno betoniranje temeljne stope potpornog zida slijedio je geodetski snimak i iskol enje novih segmenata. Transport betona obavljen je beton mikserima. Kod ugradnje betona koristio se perivibrator Zavr etkom temeljne stope postavljala se pripremljena armatura zida, te oplata zida. Postaviv i svu oplatu zida slijedilo je betoniranje zida sa klasom C 5/30. Radi opasnostiod odrona zid je izveden kampadno tj. u segmentima, pa tako se izvodilo i betoniranje, svakih 6,0 m. Po sazrijevanju betona na minimalnu vrsto u slijedilo je skidanje oplate te su se izvodile vodopropusnice, koje su smje tene svakih,0 m, na visini od 1/3 zida. Vodopropusnice e kroz zid odvoditi povr insku vodu vani iz nasipa. Vodopropusnice su sa unutarnje strane za ti ene mre icom. Zavr iv i izgradnju zida, vr ilo se zasipavanje iza zida drobljenim materijalom i ljunkom od 3 64 mm, do 1/ zida. Na ljunak se postavljao geotekstil, te se nastavljalo zasipanje nasipa do visine ceste s materijalom iz iskopa. Nakon izvedbe armirano betonskih radova, pristupilo se izvedbi zavr nih radova Pod ovim radovima izvedeno je ure enje povr ine terena ispred zida, te je prometnica vra ena u tzv. Prvobitno stanje. Isto tako o istila se radna povr ina i prilazni put, te se odvezao vi ak materijala iz iskopa. 37

39 NAPOMENA : Betoniranje: podlo ni beton C 1/15 temelj C 5/30 zid C 5/30 Armatura: Izra ena strojno po pozicijama u armira nici ipkasta armatura B500B Mre asta armatura B500A Prilazni put: Zbog nemogu nosti izgradnje prilaznog puta promet na cesti se odvijao u jednoj traci prometnice, a druga traka se koristila kao kao prilazni put. Promet na cesti se regulirao semaforima. Osim prilaze eg puta traka se koristila kao i deponij za armaturu i oplatu, te kao radni prostor. Ispitivanje kvalitete ugra enog materijala: Armaturna izrada u sukladnosti Beton, uzimali su se uzorci betona na mjestu ugradnje radi ispitivanja kvalitete betona. Jedna koca na m ³ betona ili jedna kocka svaka pozicija koja je napravljena tog dana. - Podlo ni beton 1 kocka - Temelj 1 kocka - Zid 1 kocka 38

40 5.3. Slike s terena SLIKA 18.: Ostatak starog potpornog zida izvedenog od kamena-suhozid. 39

41 SLIKA 19.: Priprema terena za temelje zida - iskop 40

42 SLIKA 0.: Zavr en iskop i priprema terena za podlo ni beton 41

43 SLIKA 1.: Izvedba podlo nog betona i armiranje temelja 4

44 SLIKA.: Postavljanje armature zida 43

45 SLIKA 3.: Izvedba oplate zida 44

46 SLIKA 4,5.: Pogled na lice zida, pozicija vodopropusnica 45

47 SLIKA 6.: Vla na pukotina u zidu nakon izvedbe 46

48 SLIKA 7.: Vla na pukotina 47

49 SLIKA 8.: Vla na pukotina du cijele visine zida Sanacija izvedenih radova Uvijek kod gradnje objekata dolazi do neplaniranih radnji, tj. problema. Kod gradnje ovog potpornog zida do lo je do vla nog puknu a zida. Puknu e na zidu se moralo sanirati. Po to je zid od segmenata odnosno izveden u kampadama, segment na kojem je nastala vla na pukotina uklonjen je i izveden ponovno. Sanacija je uspje no izvedena. Do puknu a zida je do lo zbog slijeganja koje je nastalo nakon izvedenog dijela zida. Uzrok slijeganja je podloga na kojoj je bio temelj zida. Jedan dio podloge je bio u stijeni, a drugi u zemljanom materijalu. Nakon to je zid izveden nastalo je slijeganje i o te enje zida. 48

50 5.4. Proračun stabilnosti potpornog zida - primjer Proračun za drenirano stanje Visina zida H 4 m Debljina zida B 0,65 m Du ina stope iza zida C,5 m Du ina stope ispred zida A 0,95 m Debljina stope D 0,4 m Ukupna du ina stope L 3,85 m Jedini na te ina 0 kn/m³ Kut trenja 34º Kohezija c kn/m² Nagib zasipa prema horizontali º Trenje izme u zida i tla /3 3 º Nagib zida º Povr insko opte. na prometnici p 16,67 kn/m² 49

51 50 Odre ivanje koeficijenta aktivnog tlaka 0,48 ) cos( 3) cos( ) sin(34 3) sin(34 1 3) cos( () cos ) (34 cos ) cos( ) cos( ) sin( ) sin( 1 ) cos( cos ) ( cos a a a k k k ϖ α δ α ϖ ϕ δ ϕ δ α α α ϕ Vertikalna naprezanja iza zida p povr insko optere enje na prometnici kpa kpa u kpa p H v v v 104,67 ' 0 104,67 16,67 4,4 0,(4,4) (4,4) (4,4),(4,4) σ σ γ σ kpa kpa u kpa v v 16,67 ' 0 16,67 (0,0) (0,0),(0,0) σ σ

52 Odre ivanje sile aktivnog tlaka σ A(0,0) σ v(0,0) k a c k a 16,67 0,48 0,48 5,3kPa σ A(4,4,0) σ v(4,4,0) k a c k a 104,67 0, ,44kPa Odre ivanje sile koja djeluje na zid i njezinog polo aja E AH (,3 47,44) 4,0 115,94kN E AV E AH tg( δ α ) 115,94 tg(3 ) 44,50kN E A E AH E AV 115,94 44,50 14,19kN r r E E A A H V 4,4 / 3 1,47m (0,95 0,65 0,015) 1,47 tg() 1,67m - Po to je zid gotovo vertikalan ( º ) 51

53 5 Odre ivanje vlastite te ine zida Povr ine: ,84 0,3 4 0,15 1,40 4 0,35 0,6 4 0,30 1,54 0,4 3,85 m P m P m P m P m P

54 53 m r P r P r P r P r m kn P W W W B zida 1,59 3,84 1,67 0,30 1,43 1,40 1,1 0,6 1,93 1,54 ' / 9,16 4 3, γ m r m kn L H W W konzole konzole,73,5 0,65 0,95 ' / 180,00, γ Provjera stabilnosti s obzirom na klizanje 1,5 1,91 115,94 3, ,66 316,66 44, , ,94. > Σ Σ tg F kn E W W vert N kn E horiz T T l c tg N F S AV konzole zida AH f S ϕ τ τ Provjera stabilnosti s obzirom na prevrtanje 1,5 4,18 1,47 115,94 1,67 44,50, ,59 9,16.. > Σ Σ S E AH E AV Wkontole konzole W zida zida prevrt sigur S F r E r E r W r W M M F H A V A

55 Proračun za ne drenirano stanje Piezometarska linija na ½ H Visina zida H 4 m Debljina zida B 0,4 m Du ina stope iza zida C,5 m Du ina stope ispred zida A 0,95 m Debljina stope D 0,65 m Ukupna du ina stope L 3,85 m Jedini na te ina 0 kn/m³ Kut trenja 34º Kohezija c kn/m² Nagib zasipa prema horizontali º Trenje izme u zida i tla /3 3 º Nagib zida º Povr insko opte. Na prometnici p 16,67 kn/m² 54

56 55 Odre ivanje koeficijenta aktivnog tlaka 0,48 ) cos( 3) cos( ) sin(34 3) sin(34 1 3) cos( () cos ) (34 cos ) cos( ) cos( ) sin( ) sin( 1 ) cos( cos ) ( cos a a a k k k ϖ α δ α ϖ ϕ δ ϕ δ α α α ϕ Vertikalna naprezanja iza zida kpa kpa u kpa p H v v 8,67 104,67 ' 10, 104,67 16,67 4,4 0 (4,4) (4,4),(4,4) σ γ σ kpa kpa u kpa v v 16,67 ' 0 16,67 (0,0) (0,0),(0,0) σ σ kpa kpa u kpa v v 60,67 ' 0 60,67 16,67, 0 (,) (,),,) σ σ

57 56 Odre ivanje sile aktivnog tlaka kpa k c k kpa k c k kpa k c k a a v A a a V A a a v A 36, ,48 8,67 6,34 0,48 0,48 60,67 5,3 0,48 0,48 16,67 (4,4,0) (4,4,0) (,) (,) (0,0) (0,0) σ σ σ σ σ σ kpa kpa kpa A u A u A u 58,90 36,90 ' 6,34 5,3 (4,4, (,), (0,0), σ σ σ AH σ

58 57 Odre ivanje sile koja djeluje na zid i njezinog polo aja E AH 48kN 18,, 58,90 6,34, 6,34) (5,3 m tg r kn E E E kn tg tg E E m r r M V E AV AH A AH AV H E H Ea A A 1,67 () 1,53 0,015) 0,65 (0,95 137,6 49,31 18,48 49,31 ) (3 18,48 ) ( 1,53 18,48 3,3 11,5,93 3, 1,1 57,94 0,73 35,81 0 α δ

59 58 Odre ivanje vlastite te ine zida Povr ine: ,84 0,3 4 0,15 1,40 4 0,35 0,6 4 0,30 1,54 0,4 3,85 m P m P m P m P m P

60 59 m r P r P r P r P r m kn P W W W B zida 1,59 3,84 1,67 0,30 1,43 1,40 1,1 0,6 1,93 1,54 ' / 9,16 4 3, γ m r m kn L h L h W W konzole,73,5 0,65 0,95 ' / 135,00,5 10, γ γ Provjera stabilnosti s obzirom na klizanje 1,5 1,51 18,48 3, ,47 76,47 49, ,16. 18,48. > Σ Σ tg F kn E W W vert N kn E horiz T T l c tg N F S AV konzole zida AH f S ϕ τ τ Provjera stabilnosti s obzirom na prevrtanje 1,5 3,04 1,53 18,48 1,67 49,31, ,59 9,16.. > Σ Σ S E AH E AV Wkontole konzole W zida zida prevrt sigur S F r E r E r W r W M M F H A V A

61 6. ZAKLJUČAK Mehanika tla je, zajedno s mehanikom stijena i in enjerskom geologijom, dio tehni ke geotehnike koja se bavi projektiranjem i izvo enjem objekata u tlu i stijeni. Za potrebe geotehnike, u mehanici tla se prou avaju teoretski modeli naprezanja, deformacija, te enja i sl., pomo u kojih se predvi aju pona anja geotehni kih objekata i procjenjuje koliko ta pona anja zadovoljavaju postavljene kriterije. - Iz svega prethodno to je gore navedeno u ovom radu mo e se zaklju iti da se geotehnika uz mehaniku tla kao znanost, mnogo razlikuje od drugih gra evinskih podru ja. - U posljednje vrijeme sve iru primjenu imaju armirno betonski potporni zidovi u izgradnji gra evinsko geotehni kih objekata u odnosu na druge vrste potpornih zidova. Uspje no se primjenjuju kod prometnica i drugih geotehni kih objekata. Primjena im je sve ira zbog jednostavnosti izvedbe i vijeka trajanja. - U ovom diplomskom radu prikazan je klasi an primjer jednog potpornog zida sa na inom njegove izvedbe i prora unom stabilnosti. Iako zid gledano u globalu predstavlja jednu cjelinu, on je izveden u segmentima tj. kampadama duljine cca 6 m. Izveden je u segmentima da nebi do lo do odrona nasipa prometnice. - Iz svega ovog mo e se jo zaklju iti da se potporni zidovi mogu izvoditi tamo gdje su potrebni, ali treba paziti na karakteristike tla i optere enja. Isto tako treba se prilagoditi zahtjevima investitora i uvjetima tehnologije gra enja. 60

62 7. LITERATURA 1.Zlatovi, S., 006 Bilje ke.. POTPORNE GRA EVINE I GRA EVNE JAME 3.Szavits-Nossan, A., Iv i, T., 006, Eurokod 4.Dimenzioniranje potpornih konstrukcija graditeljstvo.tvz.hr/php/skini_repoz.php?id1611&id131&id4 6.Potporni zidovi... rgn.hr/~pkvasnic/05a_potporni%0zidovi.pdf 7. Gabionski zidovi... specgra.tvz.hr/php/skini_repoz.php?id16310&id13&id1 8. Potporne konstrukcije... info.grad.hr/!res/odbfiles/.../szavits-g5_potporne_konstrukcije-radno.pdf 61

63 8. PRILOZI 6

64 63

65 64

66 65

67 66