METODOLOGIJA PROUČAVANJA PROIZVODNIH /TEHNOLOŠKIH/ PROCESA GRAĐEVINSKIH RADOVA zemljani, betonski, (armirački, zidarski), tesarski, montažni

Transcript

1 METODOLOGIJA PROUČAVANJA PROIZVODNIH /TEHNOLOŠKIH/ PROCESA GRAĐEVINSKIH RADOVA zemljani, betonski, (armirački, zidarski), tesarski, montažni 1. CILJ PROCESA šta se dobiva kao rezultat izvršenja (poluproizvod, element, konstrukcija) i karakteristike proizvoda 2. METODE / POSTUPCI IZVRŠENJA različiti postupci/tehnologije koji dovode do istog / sličnog cilja 3. REDOSLIJED IZVRŠENJA: PREDRADNJE, PROCES, ZAVRŠNE RADNJE hronološki tok procesa 4. PROIZVODNA SREDSTVA: LJUDI, ALATI, MAŠINE I OPREMA; NAČIN PRIMJENE 5. MATERIJALI KOJI SE PRERAĐUJU (KORISTE); ENERGENTI; NJIHOVE OSOBINE 6. KONTROLA: PRETHODNE, TEKUĆE I ZAVRŠNE KONTROLE MATERIJALA I PROIZVODA; KONTROLA TOKA PROCESA, KVALITETA MEĐU- I KONAČNOG REZULTATA 7. SIGURNOST NA RADU (ZDRAVLJE I SIGURNOST NA RADNOM MJESTU) (štetni utjecaji na zdravlje, rizici povređivanja i katastrofalnih događaja) 8. PROCJENA UTJECAJA NA OKOLINU I JERE SMANJENJA UTJECAJA (utjecaji na stanovništvo, kult-hist. naslijeđe, zemlju, vodu, zrak, staništa biljaka i životinja, podzemne vodene tokove, promjenu namjene zemljišta,...) 9. SPECIFIČNOSTI TEHNOLOŠKOG PROCESA (kada dolaz do modifikacije osnovnog procesa, usljed promjene nekog /vanjskog/ faktora: npr. temperature na kojoj se izvode radovi). Detaljna analiza navedenih aspekata, definiranje fizičkih pokazatelja utrošaka resursa (MATERIJAL, RAD/ENERGIJA, VRIJEME) prema rezultatu proizvoda i valoriziranje istih (EKONOMSKO, OKOLINSKO), sa odgovarajućim tekstualnim, računskim i grafičkim prikazima predstavlja PROJEKAT TEHNOLOŠKOG PROCESA. str.1

2 TEMA: TEHNOLOGIJA ZEMLJANIH RADOVA/OBJEKATA: ISKOPI NA OTVORENOM, NASIPI Istražni radovi: Za sve vrste (iole obimnijih) zemljanih radova potrebno je izvršiti prethodna ispitivanja - istražne radove (terenske i laboratorijske: opća, standardna i specijalna ispitivanja, te dopunska ispitivanja) sa ciljem definiranja osobina tla: geološka građa, mineraloško-petrografski sastav, hidrogeološke karakteristike prisustvo, nivo, obim i tok podzemnih voda, inženjersko-geološke karakteristike: slojevitost, nagibi slojeva, tektonske osobine, stabilnost klizišta, soliflukcije...; Za sve tipove tla traže se: zapreminska težina, ugao unutarnjeg trenja, kohezija, čvrstoća na pritisak pri jednoaksijalnom / triaksijalnom opitu, USCS (Unified Soil Clasiffication) ili A-klasifikacija (U.S. Public Roads Administartion System), tehnička klasifikacija (PTP: I-VII, ili JUS U.E1.010: 3 grupe, 8 klasa), Aterbergove granice konzistencije, granulometrijski sastav, grupni indeks. Za posebne potrebe vrše se i dopunska ispitivanja tla: standardni penetracioni opit, dinamički CBR-opit, geofizičke i seizmičke metode, radiografske metode. Program i prostorni raspored istražnih radova (raskopa, sondažnih jama / bunara, sondažnih bušotina) određuju geomehaničari, s obzirom na gabarite i vrstu zemljanog objekta/zahvata, ali i oblik i reljef terena... Probni radovi: Još u fazi ispitivanja tla, rade se i tehničko-tehnološke provjere metoda i sredstava za izvršenje radova: probno miniranje, probno zbijanje Predradnje priprema terena: Sječenje drveća, sa kresanjem grana i ostavljanjem na stranu, mehko i tvrdo drvo: Φ10-20cm; Φ20-30cm; Φ30-50cm; Φpreko 50cm; sječenje drveta kod korijena, okresivanje grana, rezanje stabla i debljih grana, uklanjanje van zone radova (deponija) a) ručno (sjekira i ručna pila) b) mehanizirano (motorna pila) c) mašinski (bager sa hidrauličnom pilom; bager sa makazama sa hvatačima) Vađenje korijena,... uklanjanje van zone radova (odvoz na deponiju) a) ručno vađenje i čupanje zajedno sa kopanjem zemlje oko korijena: Φ do 15cm; Φ15-25cm; Φ25-50cm; Φ50-90cm; Φ preko 90cm (dimenzije se mjere pri dnu panja); vađenje se radi polugama, dizalicama, koturačama i sl; za odsijecanje žila koristi se trnokop ili sjekira b) razbijanje eksplozivom: mehko drvo Φ25-35cm, Φ35-60cm; tvrdo drvo Φ30-60cm; Φ60-90cm; Rupa za stavljanje eksploziva se kopa ručno u zemlji ispod panja, i zatvara opet zemljom c) mašinski: čupanjem pomoću buldozera (riper, sajla) Čupanje drveća skupa sa korijenom i granama: mašinski (buldozer, bager...) Sječenje šiblja (grmlja) čija stabla imaju prečnik do 10cm,... uklanjanje van zone radova (odvoz na deponiju) a) ručno: kosijerom, sjekirom, makazama,...) b) mehanizirano: motornom pilom; hidrauličnom pilom montiranom na traktoru,... str.2

3 Vađenje korijena posječenog šiblja,... uklanjanje van zone radova (na deponiju) a) ručno: trnokop, krampa,... b) mašinski: u sklopu operacije skidanja humusa! Skidanje sloja humusa: (i kod iskopa i kod nasipa) površinski sloj tla, skupa sa travom i korijenjem, i drugim organskim sastojcima koji su neupotrebljivi za građenje ili kao podloga za nošenje opterećenja (debljina sloja se mjeri na licu mjesta, a stadnardna mjera sloja je 15 do 30cm), uklanjanje van zone radova privremena deponija radi naknadnog humuziranja, ili odvoz na trajno odlagalište/deponiju. a) ručno: vrlo rijetko; poseban postupak skidanja busena isjecanjem pravilnih kvadera 25x25x10cm ili isjecanjem trake širine 25cm, sa 'rolanjem' b) mašinski: buldozerom, grejderom i skrejperom; ponekad i bagerom, sa odgovarajućom / širokom kašikom, ili utovarivačem sa odgovarajućim nožem na kašiki. Humus se privremeno deponira na udaljenosti 10-30m od ivice zem. objekta. Rušenje i uklanjanje privremnih i trajnih/čvrstih objekata: metoda rušenja i sredstva ovise o veličini i stanju objekta... Izrada privremenih podužnih i poprečnih jaraka za odvodnju padinskih voda. Geodetski radovi na izmjeri i iskolčavanju obilježavanju gabarita i drugih važnih tačaka za zemljane radove (i iskope i nasipe!), radovi niveliranja sa upisom podataka na kolčiće, izrada tzv. pokosnih profila i križeva od letava i sl., snimanje profila (ako nije rađeno u toku projektiranja), osiguranje stalnih geodetskih tačaka. a) ISKOP U ŠIROKOM OTKOPU (>20m2), SA UTOVAROM I ODVOZOM MATERIJALA USJECI o Iskop dubljih usjeka sa čela (bageri; miniranje): visina čela je ovisna o sredstvu rada; kod vrlo dubokih usjeka, iskop se radi u nekoliko 'etaža' - Iskop se vrši u pravcu penjanja nivelete, radi odvodnje - Uporedo sa iskopom vrši se formiranje kosine ('škarpiranje') - Iskop u zemlji se ne vrši odmah do nivelete (nego pliće kako bi podloga / planum bio neporemećen), pa se naknadno dovrši - SPECIJALNO: iskop miniranjem uvijek se radi sa čela, metode su klasična i konturno miniranje o Iskop plićih usjeka u slojevima (buldozeri, skrejperi, grejderi) - Iskop sa najviše kote terena, sa kretanjem naniže - Jedan sloj se skida na cijeloj širini profila, pa se onda ide na naredni sloj - Po završenom iskopu, radi se formiranje-obrada kosina, prema projektu ZASJECI o Iskop dubljih zasjeka sa čela (bageri; miniranje) - Iskop se vrši u pravcu penjanja nivelete, radi odvodnje - Materijal iz iskopa se bolje kontrolira, pri kopanju bagerom (nema obrušavanja niz padinu); pa i miniranjem se može postići taj efekat o Iskop plićih zasjeka u 'slojevima' (buldozeri, rjeđe grejderi) - Iskop sa najviše kote terena, sa 'spuštanjem' slojeva - Materijal se obrušava niz slobodnu padinu (štetne posljedice) str.3

4 GRAĐEVINSKE JAME Uglavnom se rade uz primjenu bagera (ili miniranjem), a samo kod izuzetno velikih objekata, moguća je primjena buldozera. Kod većih dubina, potrebno je raditi iskop u etažama, ali sa takvim napredovanja iskopa (ukopavanjem) koji omogućuje kretanje vozila radi odvoza materijala ('izvozne rampe'), po principu spirale koja se razvija ili po obimu ili u jednom dijelu jame. One se mogu koristiti za naknadno zatrpavanje vanjskog dijela jame, po izgradnji objekta. Odbacivanje iskopane zemlje barem 1 m od ivice iskopa. Bočne strane i dno moraju biti pravilno odsječeni (ravni). Uvijek u toku iskopa jama treba imati dno u padu ka jednoj tački, a tamo iskopati 'bunar' za skupljanje eventualne procjedne vode ili skupljanje padavinske vode. SPECIJALNO: U nestabilnom terenu i u vrlo tijesnom (izgrađenom) terenu iskop jama se obavezno vrši sa zaštitom od obrušavanja: 1.prethodno osiguranje - sistem bušenih šipova, - sistem kontafora i dijafragmi - pobijanje talpi i priboja (Pri napredovanju iskopa, ovisno o dubini, primjenjuje se sidrenje šipova, kontrafora ili talpi) 2. osiguranje u toku iskopa - kobinirana čelično-drvena podgrada, koja se 'dograđuje' pri napredovanju iskopa, a dopunski osigurava sidrenjem Jame čije su (inače stabilne) kosine u izraženom nagibu (1:1,5 i strmije) treba da budu pokrivene (PVC folija) od natapanja oborinskom vodom (ili zaštićene prskanim betonom). b) ISKOP KANALA I ROVOVA Kanali i rovovi imaju relativno malu širinu (0,6-2m, nekad do 4m), i dubinu (1-3, nekad do 6m) Dubina kanala/rova određuje i metod iskopa i tehničko-sigurnosne zahtjeve. Osnovni je problem obrušavanje strana iskopa: da bi se to spriječilo, primjenjuje se ili otkop sa kosinama, ili podgrađivanje. Odbacivanje iskopane zemlje barem 1 m od ivice iskopa. Bočne strane i dno moraju biti pravilno odsječeni (ravni). 1. ručni iskop: uvijek se vrši u osnovnim etažama visine oko 2m; iskop u rastresitom tlu na dubini do 0,8m se ne podgrađuje, a nakon toga podgrađivanje-razupiranje je moguće i ovisno o materijalu (iskustvene granice za suh pijesak i šljunak 0,35m; vlažan pijesak 06-1,0m; glinovito dernirano tlo 1,5-3m; zbijeno kompaktno tlo 3-4m). Kod dubokih iskopa (>2m) često se radi proširenje sa obje strane berme, kako bi se mogla izbacivati iskopana zemlja. Širina bermi je 2x0,5m. Razupiranje: klasično, vertikalne talpe, grede sa daskama i razuporama, 'rudarski' način 2. mašinski iskop: (bager) Razupiranje uz prethodno pobijanje talpi, ili uz kontinuirano razupiranje s pomoću čeličnih profila, tabli i 'amerikanera' (KRINGS-sistem razupora) 3. iskop miniranjem: iskop po metodi etaža 'sa čela'; uglavnom konturno miniranje. c) ISKOP ŠAHTOVA I BUNAREVA Pojedinačni iskopi za temelje objekata i šahtove, po principu bunareva, radi se mašinski, sa i bez podrgrađivanja, a kod većih dubina (>6m) radovi se izvode ručno, uz obavezno podgrađivanje. Odbacivanje iskopane zemlje barem 1 m od ivice iskopa. Bočne strane i dno moraju biti pravilno odsječeni (ravni). SPECIJALNI ZADACI KOD ISKOPA: str.4

5 a) podupiranje-razupiranje b) evakuacija padinske vode c) skupljanje i crpljenje podzemne-procjedne vode d) zaštita iskopa od podzemnih voda: - spuštanje nivoa podzemne vode izradom jedne ili više linija filtarskih bunara - pobijanjem čeličnih talpi koje sprečavaju prolaz vode - izrada vodoneporpusnog betonskog ekrana, specijalnim mašinama - izrada vodonepropusnog ekrana injektiranjem cementa (cementacija) ili natrijum silikata (silikatizacija) kako vertikalnih, tako horizontalnih - zamrzavanje tla oko iskopa: u bušotine se stave cijevi sa rashladnom tečnošču; strujanjem tečnosti oduzima se toplota i tlo se zamrzava KONTROLE KOD ISKOPA: - kontrola saglasnosti sa projektiranim nagibom kosina i dna (planuma) iskopa - kontrola ravnosti kosina i dna (planuma) /tolerancija +/- 5cm, pod letvom od 4m) - kontrola nosivosti na dnu (radi izrade temelja/baze građevine ili kolovozne konstrukcije): CBR, opit pločom. c) IZRADA NASIPA (na saobraćajnicama, kod obaloutvrda i brana, te nasipanja u objektima) Glavni problemi Kod izrade nasipa se ispoljavaju u pogledu: stabilnosti podloge-tla na kojem se gradi nasip; stabilnosti nasutog materijala- tijela nasipa; stabilnosti kosine nasipa. Oni se moraju riješiti još pri projektiranju, a u toku izvođenja radova treba dosljedno sprovesti sve planirane mjere. Osnovni princip kod izrade nasipa je da se on radi u slojevima čija debljina odgovara geomehaničkim osobinama materijala, sa jedne strane, i primijenjenim sredstvima za zbijanje, sa druge strane. Efekti zbijanja u gradilišnim prilikama obavezno se provjeravaju tzv. probnim zbijanjem na probnoj dionici ili opitnom polju. Tu se, za konkretne prilike izrade nasipa, definitivno utvrđuju optimalna vlažnost materijala, adekvatno sredstvo za zbijanje, debljina sloja i broj prelaza sredstva za zbijanje. Najprije se, nakon skidanja humusa u podlozi nasipa, po pravilu vrši zbijanje kontaktne površine nabijanje podtla. Svrha je postizanje veće gustine čvrstoće podloge koja će nositi nasip, kao veliku, tešku konstrukciju, koja još nosi i korisna opterećenja... Ukoliko je podloga gdje treba graditi nasip loših geomehaničkih osobina, u pravilu se radi zamjena materijala u podtlu ili se koriste specijalne metode izrade nasipa (izgradnja bočnih nasipa-bermi, primjena vertikalnih pješčanih drenova, primjena plastičnih zastora-mreža i geotekstila, konsolidacija tla primjenom šljunčanih vibriranih šipova, izgradnja olakšanih nasipa, zamjena stišljivog materijala uz istovremeno zasipanje, ev. miniranje kroz privremeni nasip radi istiskivanja lošeg materijala u barovitom terenu!) Kod zamjene podtla, prethodnim istražnim radovima se konstatira dubina do koje se otkopava postojeći materijal, zatim se dovozi materijal odgovarajućeg kvaliteta (geomehaničkih karakteristika) i njime popunjava rupa (u slojevima, sa zbijanjem!), sve do zamišljene plohe prirodnog terena. Ponekad je opravdano/dovoljno izvršiti isušivanje zemljišta izradom drenaža: diskontinualne, poprečne i podužne, te 'riblja kost' - iskop rovova u terenu, polaganje drenažnih cijevi sa filterskim materijalom, zatrpavanje (kombinacija mašinskog i ručnog str.5

6 rada); kontinualne - sloj drenažnog materijala 0,3-0,5m na cijeloj osnovi nasipa, u kombinaciji sa geoplastikom i geotekstilom (razastiranje grejderom). Ukoliko je teren na kojem se gradi nasip neravan i nagnut, onda se vrši prethodno ispunjavanje neravnina (u slojevima, sa nabijanjem) i zasijecanje padina. (Zasijecanje 'stepenica'-zasjeka (pri poprečnim nagibima većim od 20 ) koji služe u svrhu izrade nasipa: mašinski: buldozerom, rjeđe bagerom.) Time se omogućava da se odmah u početku (u bazi) oformi prilično pravilan i približno horizontalan sloj. Gabariti budućeg nasipa (na saobraćajnicama, obaloutvrdama i branama) privremeno se na terenu definiraju tzv. pokosnim letvama i križevima. Opći nagib slojeva treba biti približno horizontalan, a radni poprečni nagib zbog odvodnje površinskih slojeva je uobičajeno 4-5%. Pri formiranju slojeva nasipa dovoženje materijala kamionima može da se vrši preko prethodno zbijenog sloja (povoljniji) ili preko nezbijenog-novog sloja. Dakle, kamioni se kreću na nižem sloju, a sredstva za razastiranje i nabijanje na višem sloju /cit. video sa Ilidže!/. Pri formiranju sloja treba voditi računa o stvarnoj vlažnosti materijala, te poduzimati mjere za dovođenje vlažnosti materijala (sušenje, vlaženje) blisko optimalnoj. Zbijenost sloja se redovito provjerava indirektno, 'kroz osjećaj rukovaoca valjka' i direktno: opitom pločom!!! Izrada i zbijanje nasipa pri kišnom vremenu se ne vrši; također se ne smije ugrađivati smrznut materijal, te blokovi-zrna materijala koji su veći od dozvoljenih dimenzija. Posebno je značajno da se pri valjanju počinje od krajnjih ivica sloja, kako bi se postigla zbijenost kosine nasipa u njenoj ravni i spriječilo bočno istiskivanje materijala (s obzirom na dijagram prenošenja opterećenja kroz čvrste materijale, po pravilu trapeza). Ipak, ponekad se dopunskim valjanjem kosina! postiže potrebna kompaknost-zbijenost kosina. Završni sloj nasipa (naročito kod saobraćajnica: planum = posteljica kolovozne konstrukcije), u debljini do 50 cm se obično radi od kvalitetnijeg (miješanog zemljano-kamenog ili samo kamenog materijala), kako bi se postigli svi zahtjevi: ravnost, nagib, čvrstoća, mrazootpornost,.. Kod svih nasipanja oko čvrstih objekata zidova, a naročito u teže pristupačnim prostorima, mora se posebna paznja posvetiti zbijanju materijala: biranjem i vrste materijala i adekvatnih sredstava vibracionih nabijača žaba i vibroploča prikladnih gabarita, uz pažljiv i odgovoran rad, rezultiraće potrebnom zbijenošću kontaktnih nasipa, koji su uvijek kritična mjesta. KONTROLE KOD IZRADE NASIPA: - Kontrola nosivosti podtla gustina/zapreminska težina, (jezgrovanje, densitometrija, radioaktivni izotopi), - Kontrola deformabilnosti: terenski CBR opit, Proktorova igla, statički penetracioni opit, konus; opit pločom (Modul stišljivosti Ms=K*Δp/Δs) slojeva nasipa, za stinozrne materijale se koristi i Proktorov opit - Kontrola u laboratoriji granulometrijskog sastava, zapreminske težine, Aterbergovih granica i dr. radi utvrđivanja osjetljivosti na djelovanje mraza. - Kontrola ravnosti (letva 4m) i zbijenosti planuma posteljice str.6

7 Obim kontrolnih ispitivanja: - podtlo: na svakih m2, - slojevi nasipa: na svakih 500 do 1000 m2 (kod puteva na rastojanju 30-50m) - posteljica: na svakih 200 m2 - šljunčani klinovi uz objekte: min. 2 opita po sloju - granulometrijski sastav: u nasipu na svakih 4000m2; u posteljici na svakih 2000 do 2500m2 III kategorije nasipa: a) vrlo zahtjevni nasipi (ispod betonskih ploča, aerodromskih pista i na putevima sa teškim saobraćajem); stepen zbijenosti Sz=95-100% (po standardnom Proktorovom opitu) b) standardni kvalitet nasipa (na putevima, oko objekata i sl.); stepen zbijenosti Sz=90-95% (po standardnom Proktorovom opitu) c) nasipi koji se rade bez zbijanja (isključivo u pomoćnoj funkciji). d) POZAJMIŠTA I DEPONIJE Služe za uzimanje nedostajućeg, odnosno odlaganje suvišnog materijala, pri izvršenju zemljanih radova. S obzirom na način rada na pozajmištima i deponijama - u svemu su slični 'pravim' zemljanim radovima/objektima, pa tako treba da zadovolje i sve tehničke zahtjeve. Poseban zadatak je da se pri planiranju i projektiranju ovih radova/objekata vodi računa o usaglašavanju sa okolinskim zahtjevima (uklapanje u reljef, očuvanje vodotoka, zaštita okolnog rastinja, ozelenjavanje vegetacijska zaštita i sl.). e) ZATRPAVANJE ROVOVA I JAMA Nasipanje zemljanim materijalom mora se sprovesti u slojevima, uz nabijanje materijala i kontrolu postignutog kvaliteta. Posebno, oko instalacionih cijevi u rovovima se biranim materijalima i postupcima zbijanja osigurava stabilnost. Ukoliko je rov u saobraćajnici i brzo se mora pustiti promet, onda se završni sloj nasipanja i nabijanja vrši mršavim betonom. str.7