-
GEOTEHNIGEOTEHNIKO INKO INENJERSTVOENJERSTVO
predmetni nastavnik: prof. dr. sc. Tanja Rojepredmetni
nastavnik: prof. dr. sc. Tanja Roje--BonacciBonacci
6. Slo6. Sloene geotehniene geotehnike graevine nastavakke
graevine nastavak
-
Potporni zidovi
Potporni zidovi su graevine koje slue za savladavanje visinskih
razlika na povrini terena. Potporni zidovi imaju ekscentrino
optereeni temelj, koji lei na tlu.
-
Temelji potpornih zidova dimenzioniraju se kao svaki drugi
temelj bilo koje graevine. Pri tom je to najee obino plitko
temeljenje, ali moe biti i neka vrsta dubokog temeljenja
-
DUBOKI TEMELJI esto se javlja kod upornjaka mostova , pristana u
lukama kako je to prikazano na slikama koje slijede
-
Potporni zidovi su sastavni dijelovi raznih graevina:
krila upornjaka mostova,
zatite predulaza u tunele
valobrani,
zidovi brodskih prevodnica
zidovi suhih dokova
graevina koje se izvode u zasjecima i usjecima
u noici nasipa.
Prema tipu se potporni zidovi mogu podijeliti na: masivne,
gravitacijske;olakane, gravitacijske, lagano armirane;tankostjene,
armirane.
-
MASIVNI, GRAVITACIJSKI POTPORNI ZIDOVI velikih su dimenzija. Kod
veih visina, dimenzije postaju ograniavajui imbenik. Stoga se
iznalaze razni naini za savladavanje veih visina.
OLAKANI POTPORNI ZIDOVI neto su laki od masivnih.Mogu imati
tedne otvore ili mogu oblikovno biti prilagoeni tako da mogu nositi
zadano optereenje. U ovu skupinu spadaju zidovi s konzolom i zidovi
sa zategom.
TANKOSTJENI, armirani potporni zidovi imaju proirenu, armiranu
temeljnu stopu na unutranjoj strani i/ili na vanjskoj strani, to
ovisi o slobodnom prostoru. Uz to mogu imati rebra ili
kontrafore.
Potporni zidovi se dimenzioniraju na aktivni pritisak, jer se
smatra da mogu podnijeti deformaciju koja e takvo stanje u tlu
izazvati.
-
0,005*1translacijadapijesak1,5Terzaghi
(1936.)0,00ltranslacijadapijesak1,5Terzaghi
(1936.)0,005rotacijadapijesak1,5Terzaghi
(1936.)0,002rotacijadapijesak1,5Terzaghi
(1936.)0,002rotacijanepijesak1,5Terzaghi
(1934.)0,0011translacijadapijesak1,5Terzaghi
(1934.)0,0011rotacijadapijesak1,5Terzaghi
(1934.)0,0005rotacijanepijesak1,5Sherif i sur.
(1984.)0,0005rotacijadapijesak1,2Sherif i sur. (1984.)
0,003 do 0,005rotacijadapijesak1,2Matsumoto i sur. (1978.)
0,006 do 0,008rotacijadaprainastipijesak10,0Matsumoto i sur.
(1978.)
0,0009rotacijadaprainastaglina10,0Carder i sur. (1980.)
0,0020translacijadapijesak2,0Carder i sur. (1977.)
0,0009 do 0,0024rotacijadapjeskoviti ljunak8,7Broms i Ingelson
(1972.)
0,0003rotacijadapijesak2,7Broms i Ingelson (1971.)
Veliina relativnog pomaka, a*/H, potrebna za puni aktivni
pritisak
Nain pomaka
Zbijeno
ZasipVisina zida
(H)
Izvor
*a veliina pomaka vrha zida; H visina zida; *1 Pomak za
postizanje raspodjele pritiska po trokutu s teitem u donjoj treini
zida
-
Dimenzioniranje potpornih zidova nije ni jednostavno ni
jednoznano.
To najbolje pokazuje analiza 46 m visokog potpornog zida brane
Comerford na rijeci Connecticut, koji stoji jo i danas.
Zid je projektirao K. Terzaghi oko 1928. godine, a rad o njemu
je objavio 1934. godine. Zid je temeljen na vrstoj stijeni.
-
Duncan usporeuje Terzaghiev proraun: a) s proraunom b) po
klasinoj metodi, optereenje tlakom mirovanja i s c) proraunom
provedenim metodom konanih elemenata. Na slici su prikazani
rezultati ove analize.
g=20,4 kN/m3 g=20,4 kN/m3 g=20,4 kN/m3
= = 12,8 projektno
projektno
3 8 ,1 K = 0,45 = 22,3 ; = 0ekvivalentno
= 42,7 =33 ; K = 0,50
mjerilo15 m
E =1,62 MN/my E =0,86 MN/my E
E =8,72x=5,35 M
MNN//mmyE =5,1 MN/m
x E =10,18 MN/mx
19,2 m 17,4 m 15,6 m
a) Projekt Terzaghi
11,6 m6,7 m
q =2,74 Mpa
maxq = 3,6 Mpa
maxrezultanta vanjskihsila izvan temeljneplohe - zid
nestabilan
b) Standardni proraun c) Proraun metodomkonanih elemenata
Objanjenje je slijedee:Nasip se, i nakon najboljeg mogueg
zbijanja, slijee u vremenu dovoljno da izazove trenje o zid
potrebno za pojavu dodatnog posminog pritiska koje u ukupnom
sustavu uravnoteenja daje pozitivan moment na prevrtanje i time
dodatno stabilizira zid
-
Potporni zidovi moraju zadovoljiti prema EUROKOD 7 slijedee:
Najmanje se, za sve vrste potpornih graevina moraju razmotriti
sljedea granina stanja:
- gubitak ope stabilnosti;
- slom nosive sastavnice kao to je zid, sidro, vezna greda ili
razupora, ili slom spoja izmeu tih sastavnica;
- istovremeni slom u temeljnom tlu i nosivoj sastavnici;
- slom prouzroen hidraulikim izdizanjem tla i sufozijom
(ispiranjem);
- pomak potporne graevine, koji moe izazvati uruavanje ili utjee
na izgled ili djelotvornu uporabu graevine ili susjednih graevina
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 reima podzemne vode.
DIMENZIONIRANJE POTPORNIH ZIDOVA
-
Za gravitacijske zidove i sloene potporne graevine moraju se
razmotriti jo i sljedea granina stanja:
- gubitak nosivosti tla ispod osnovice (prekoraenje
nosivosti);
- slom klizanjem osnovice;
- slom prevrtanjem.
Za sve vrste potpornih graevina, ako je to vano, u obzir se
moraju uzeti kombinacije gore navedenih graninih stanja.
-
prevrtanje oko toke A
klizanje
A
EA
EA
TE
PG
R
opi slomklizanjem kroz tloT1 T
2 T3
Tn
prekoraenje nosivosti
Mogui mehanizmi sloma za koje treba provesti proraun potpornog
zida
-
Djelujue sile:aktivni pritisak, EA;hidrostatiki tlak,
Hw;hidrodinamiki tlak U;vanjske, vodoravne sile, V;dodatni tereti
na povrini (koncentrirani, P, linijski, P' i povrinski, q);vlastita
teina, G i teina temelja, Gt;pridranje u zatezi, S;pasivni otpor,
EP;trenje na plohi temelj-tlo, T.
b
H
Osnovne mjere:
H-visina zidab-irina temeljne stope
(za sva mogue djelovanja vidjeti EUROKOD 7; 2.4.2
djelovanja)
-
Potporni zidovi ovog tipa NE DIMENZIONIRAJU SE NA HIDROSTATSKI
PRITISAK.
Proraun na prevrtanje
( ) rGrEAEA
-
Proraun na klizanje
EA
EA
G
Gt
G+Gt
TpotrebnoT
R
R
N
b
.. mogpot TT b1 T
mogue
Tpotr.T1 potr.
RR
NN
1
a) proirenje temeljne stope b) nagnuta temeljna stopa
PP
c) aktiviranje pasivnogotpora uz produbljenje
d) mogu i poloaji istaka za aktiviranje pasivnog otpora
-
Pomak potreban za postizanje punog pasivnog otpora
0,001rotacijadapijesak1,5Terzaghi (1934.)0,02 do
0,06rotacijadapijesak3Tcheng i Iseux (1972.)
0,132rotacijadaprainasta
glina1,0Carder i sur. (1980.)
0,025translacijadapijesak1,0Carder i sur.
(1977.)0,003rotacijadapijesak2,7Broms i Ingelson (1971.)
veliina relativnog pomaka, a*/H,
potrebna za puni pasivni otpor
nain pomaka
zbijenozasip
visina zida H
[m]istraiva
a* veliina pomaka vrha zida; H visina zida;
Moe se uoiti da su ovo pomaci za jedan red veliina vei od onih
potrebnih za aktiviranje punog aktivnog pritiska. Iz tih razloga ne
preporua se aktiviranje punog pasivnog otpora, vesamo jednog
njegovog dijela a to ovisi o procjeni dozvoljenog pomaka.
-
Provjera nosivosti tla ispod temelja i diferencijalnog
slijeganjaEkscentrini poloaj rezultante uvjetuje nejednoliku
raspodjelu naprezanja ispod temelja.
R2 R
R1
R
b/3 b/3 b/3
bm
a
x
R
b/3 b/3 b/3
bm
a
x
m
i
n
=
0
R
b/3 b/3 b/3
b
b1
m
a
x
=
0
Plohe sloma ispod temelja u zavisnosti o nagibu rezultante
Mogue raspodjele naprezanja na plohi temelj tlo
-
REDUKCIJA TEMELJNE PLOHE, nova raunska povrina za proraun
naprezanja na dodiru temelj-tlo.
Rb/6
b/3
b
eD
f
b1
+1
+1
-2
=02
P
P
EA
EA
R
=be61
FP
2,1
F= b * 1m' povrina temeljne plohe na 1m'
e < b/6 1 i 2 tlake > b/6 1 tlak, 2 vlakb = 3 [(b/2)
e]
pri tom je 2 = 0
-
Provjera globalne stabilnosti potpornog zida
Postoje uvjeti u tlu kod kojih je nuno provjeriti globalnu
stabilnost potpornog zida kao cjeline, ukljuujui i okolno tlo, na
klizanje. Jedan od tipinih sluajeva je pojava tla loijih svojstava
ispod sloja podtemeljnog tla.Proraun najgrublje moe izgledati tako
da se provjeri ravnotea momenata sustava kako je to prikazano
slijedeom jednadbom:
)lWRTlE()lElWlG(
MM
2W2PPAA1W1G
mp
++
-
MONTANI ZIDOVI i ZIDOVI OD GABIONA spadaju u gravitacijske
potporne zidove, ali imaju odreene posebnosti. Mogu imati temelj,
ali mogu leati i izravno na ureenoj podlozi na tlu. Pod ureenom
podlogom smatra se poravnato i lagano zbijeno tlo na koje e se zid
polagati. Mogue ga je izravnati slojem uvaljane drobine ili ljunka.
Zidove od montanih elemenata mogue je postaviti na betonski temelj.
Za zidove odgabiona temelji se takoer izvode od za to posebno
izraenih gabiona manje visine (0,3 do 0,5 m). Ako imaju temelje,
dobro je da oni budu neto iri od samog zida.
Montani zidovi i zidovi od gabiona su propusni za vodu.
Punjeni su raznim punilima, od lomljenog kamena do ljunka i
drobine razliite krupnoe. To meutim ne znai da i kod njihovog
projektiranja ne treba posvetiti dunu panju odvodnji. Zasip u
gabionima, a i u zidovima od montanih elemenata moe se tititi od
kolmacije sitnijim esticama koje donosi voda, ugradnjom geotekstila
na strani prema tlu bilo na zidu bilo na tlu. Ovo neto poskupljuje
gradnju ali osigurava trajnost zidovima. Gabioni su koare pravilnog
oblika, najee dimenzija 1x1x2 m za zidanje zida odnosno 1x2x0,3 m
za temeljne dijelove. Na slici koja slijedi prikazana je koara za
zid od gabiona
-
Koare za gabione(lijevo) i vrste plastinih mrea za njihovo
izvoenje (desno), Netlon, gore: Tensar, dolje
Mogue oblikovanje lica zida od gabiona
-
Detalj sloenih koara obloenih geotekstilom
Sloeni visoki zid od gabiona
-
Ozelenjeni zid od gabiona
Gabionski zid za zatitu od buke
-
Za
t
i
t
a
o
d
e
r
o
z
i
j
e
(
m
u
l
j
n
i
t
o
k
)
-
Zidovi od montanih elemenata (preki), imaju slina svojstva kao i
zidovi od gabiona. Optereenja prihvaaju odmah po zavretku gradnje i
povezivanja zbijenim nasipom ili zasipom sa zaleem.
vezni elementi (preke)
prostor zaispunu
ljunkom ilidrobinom
-
Gotovi montani zid
-
OLAKANI POTPORNI ZIDOVI
Zid s konzolomZid s konzolom moe se primijeniti i do visina od
10 metara. Popreni presjek prikazan je na slici 3.39 zajedno s
dijagramom aktivnih tlakova. Konzola se izvodi na 2 do 3 metra
ispod krune zida. Duina joj ne bi trebala biti vea od 2,0 metra, to
vrijedi inae za takve konzole. Nakon izvedbe betonskog tijela zida,
na konzolu se ugradi tlo koje djeluje kao dodatni teret (G1), koji
sustavu daje pozitivan moment i time dodatno stabilizira zid.
EEAredA
puni dijagramaktivnog tlaka
reducirani dijagramaktivnog tlaka
sjena odkonzole
G
G1
rEA
=H/3
H
r < H/3EA
A
-
II
II II
kritini presjeci poloaj armature
Presjeci zida s konzolom koji se dimenzioniraju po pravilima
armiranog betona i skica poloaja armature u zidu
-
Zid sa zategom
EA
EA
GG
S
S
R1RR
R1
skrivenagreda
Zid sa zategom i pripadajue sile za proraun
-
=45+/2
= 45/2
skrivenasidreniblok ili zid
zatega
greda
Poloaj sidrenog bloka kod zida sa zategom i skrivena greda
Da bi se pasivni otpor ostvario mora doi do pomaka. Taj se pomak
moe regulirati prednapinjanjem zatege i aktiviranjem dijela
pasivnog otpora prije nego zid preuzme potpuno optereenje, tako da
se nakon ostvarenja pune sile u zatezi ostvari manji dio pomaka
koji, zajedno s izduenjem zatege, omoguuje zidu dovoljan pomak da
se aktivira minimalni, puni aktivni pritisak.
- h1 hS
-
Ako nije mogue izvesti sidrini blok ili zid moe se ugraditi
geotehniko sidro. Tada je potrebno na zidu ugraditi leaj za glavu
sidra. Kakav e leaj biti ovisi o vrsti sidra. Sidrino tijelo mora
se izvesti izvan aktivnog kliznog klina.
s
glavasidra
kri
kut kritineklizne plohe
vena
d
r
e
n
a
a sidreno tijelonastalo injektiranjem
sidrogreda
Potporni zid usidren geotehnikim sidrom u prostor iza kritine
klizne plohe (Vidi EC 7 za sidra)
-
TANKOSTIJENI, ARMIRANI POTPORNI ZIDOVI
podrumzasjek
tankostijeni potporni zidovikoji se izvodeu zasjecima
kontrafor
kontrafor
nosa
prijelaznaploa
upornjakmosta
nasip nasipnasip
nasip
Ovaj tip potpornih zidova je dugo godina bio u modi usporedno s
upotrebom armiranog betona u graditeljstvu. Ovi su zidovi prikladni
za izvedbu od predgotovljenihelemenata zida u tvornici betona.
-
Gzida
Gukupno
Gnasipanasip nasip
Uinak optereenja temeljne stope zida nasipom
Ovakvi su zidovi vrlo stabilni na prevrtanje i klizanje.
Nosivost ovisi o kakvoi podtemeljnog tla. Mana im je mogunost
pojave vlane pukotine na kritinom presjeku izmeu zida i
temelja.
-
HDf
0,5 do 0,7 H
0,1 H
0,1 H
min0,02
0,1 H
T
G+W
A
I
EA
EP
Ikritini presjek I-I
Proporcije tankostjenog armiranog konzolnogpotpornog zida
Sile koje ulaze u proraun zida
-
POTPORNE GRAEVINE OD ARMIRANOG TLAkao krila mostova
-
Mogu se koristiti i pri gradnji:zavretka nasipa upornjaka mosta;
kada je stup mosta temeljen duboko,
neovisno o nasipu od armiranog tla; vijadukta, zamjenu armiranim
tlom; nasutih brana; obrambenih nasipa; nasipa za eljeznice;
naselja na kosini; raznih industrijskih pogona koji tehnoloki
zahtijevaju denivelaciju tla;vojnih graevina (bunkeri); sportskih
graevina (skijakih skakaonica);zatitnih nasipa za tankvane;
pristana i obala plovnih kanala itd.
-
Francuski arhitekt H. Vidal je svoj izum patentirao 1966. godine
kao Terre Armee. Godine 1969.
-
Tehnologija izvedbe armiranog tla zahtijeva s jedne strane
gradivo kojim se armira, a s druge strane tlo koje se armira. Iz
toga proizlazi da su ovakve graevine u osnovi NASUTE GRAEVINE, u
koje se tijekom nasipavanja i zbijanja UGRAUJU VLANI ELEMENTI,
ARMATURE.
Model s licem od papira, armiran papirnatim trakama
Model s licem od papira, armiran listovima papira
-
GRADIVAArmature
Metalna armatura Armature od plastinih masa
GEOMREE. Pojavljuju se neto kasnije i jo uvijek se ispituju
raznovrsne mogunosti njihove primjene u graditeljstvu. Postepeno
zamjenjuju pocinane mree u raznim primjenama.
1. Djeluju filtrirajue.2. Djeluju odvajajue.3. Imaju velike
vlane vrstoe.4. Nije ih mogue parati.5. Ne jedu ih ivotinje koje
ive u tlu (krtice,
takori).6. Kemijski su postojani na odreena oneienja
koja se mogu pojaviti u tlima.7. Do danas nije dokazan negativan
utjecaj starenja.8. Mogu biti obojeni, a boja im je postojana.
GEOTEKSTILI, koji mogu biti netkani, tkani, pleteni i sl.
Pojavili su se ranije u upotrebi. Ima ih raznih vrsta i kakvoe.
Primjenjuju se kao armature i kao filtarski i odvajajui
slojevi.
-
Kompozitni geotekstil, geomrea izmeu dva sloja netkanog
geotekstila
-
Geomree
-
Nasipni materijal
Kao nasipno gradivo, koristi se u pravilu nekoherentno tlo.Takvo
tlo dobro prijanja uz armaturu i ima dobra filtrirajua svojstva.
Potporne graevine od armiranog tla ne dimenzioniraju se na
djelovanje hidrostatskog tlaka.
Lica graevina od armiranog tla
Armirano tlo bez lica
-
Lice graevine armirane geotekstilom
-
DIMENZIONIRANJE POTPORNIH GRAEVINA OD ARMIRANOG TLA
translacija
zaokret
slijeganje+
klizanje pucanjearmature
proklizavanjearmature opi slom kroz tlo i graevinu
mogue deformacije
prevrtanjepri prekoraenju nosivosti
Mogui mehanizmi loma za koje treba provesti proraun potporne
graevine od armiranog tla
-
Graevinu od armiranog tla potrebno je provjeriti:za vanjsku
stabilnost na; klizanje, prevrtanje oko vanjske toke, naprezanje
tla ispod vanjskog lica graevine i usporediti s nosivou
tla (Df=0),opu stabilnost;za unutarnju stabilnost na; pucanje
atmature, proklizavanje, upanje armature i kidanje na mjestu
usidrenja, razne oblike deformacija koje su svojstvene samo ovim
potpornim
graevinama.
-
Oblikovanje klizne plohe unutar graevine i nain djelovanja
armature
1
30 1
10
20
30
2 3 4 5 6 [Mpa]
[Mpa]
kidanje
k
l
i
z
a
n
j
e
r armiran
i pijesa
k
isti pij
esak
prividnakohezija
c
Rezultati troosnog ispitivanja
-
Vrijednost prividne kohezije, c, izravno je povezana s gustoom
armature i njenom vlanom vrstoom prema izrazu:
HTKc armP =
pri emu je:
KP=tan2(45+/2); Tarm = jedinina vlana vrstoa armature
H = uspravni razmak izmeu slojeva armature.
-
Harmatura
raspodjela vlanognaprezanja u armaturi
raspodjela posminognaprezanja na dodiru armature i tla
Raspodjela naprezanja u armaturi i na dodiru armature i tla
-
H
-
v
i
s
i
n
a
g
r
a
e
v
i
n
e
vl.0
L - duljina armature
podruje otpora
vlanih naprezanja
l - sidrina duljina a
aktivniklin
podruje najveih
Aktivno i otporno podruje unutar graevine od armiranog tla.
Moe se uoiti da je potencijalna klizna ploha blie licu zida od
onih koje bi se javile u istoj graevini bez armature.
-
HH
-
-
v
v
i
i
s
s
i
i
n
n
a
a
g
g
r
r
a
a
e
e
v
v
i
i
n
n
e
e
podruje otpora
podrujeotpora
armatura
aktivniklin
aktivniklin
/2= 45+
Kritina klizna ploha iza potporne graevine u nearmiranom
(lijevo) i armiranom (desno) tlu
-
Izvedba potpornih graevina od armiranog tla
geotekstil
podloga
nasip
gotovi elementi
g
ili geomrea
eotekstil
podloga
FAZA 1 FAZA 2
FAZA 3 DETALJ
oslonac metalnogpodupiraa
cijevdaskegeosintetik
100
cm
90 c
m
jako zbijeni dio, smanjuje slijeganje
75 c
m
podupore odstranjenelice zauzima konaan oblik
humus asfalt16 cm 6 cm
kolnik
-
lice
vodilice
armatura
Nasipavanje iza zida armiranog metalnim
trakama s licem
pokretno lice koje prati slijeganje nasipa
-
Podupore uspravnih iskopa
-
ja
m
a
g
r
a
e
v
n
a
j
a
m
a
g
r
a
e
v
n
a
j
a
m
a
g
r
a
e
v
n
a
j
a
m
a
R PVRPV - azina
odzemneode
Rpv
R P V
R PV
geotehn ik osidro
vodoravna
r
r
a
a
z
z
u
u
p
p
o
o
r
r
a
akosa
slobodnostojea
viestrukousidrena
sa zategom razuprta
g
r
a
e
v
n
a
zatega sidreni blok ili zid
zagatne stjenke, vrste i naini pridranja
-
Uspravni iskopi, raznih dubina, javljaju se u graevinarstvu vrlo
esto. Razlog moe biti oblik i primjena graevine, skueni slobodni
prostor potreban za gradnju, zatita okolnih graevina prilikom
iskopa i niz drugih razloga. Nain pridranja ovakvih iskopa u
graevinskoj praksi vrlo je raznolik. Razvojem tehnologije poveavaju
se mogunosti pridranja i njihova raznolikost.
Pri izvoenju iskopa u bilo koju svrhu, moe se ostati s kotom dna
iznad razine podzemne vode, ali se moe zai i ispod razine podzemne
vode. Ako iskopani prostor treba ostati nepotopljen, a dno iskopa
see ispod razine podzemne vode, tada zatitna graevina mora biti
vododriva. U tom sluaju e na nju djelovati hidrostatiki
pritisak.
Podjela ovih graevina bi mogla biti na
PRIVREMENE GRAEVINE ILI PODGRADE I
STALNE GRAEVINE ILI ZAGATNE STIJENKE .
-
Proraun i dimenzioniranje
Na slici su prikazani mogui naini sloma zagatnih stijenki. Opaa
se da se na svim crteima pojavljuje zatega. To je stoga to se za
vee dubine iskopa zagatna stijenka mora pridrati da bi bila
ekonomine duine. Vrlo su rijetke slobodno stojee zagatne stijenke
kao trajne graevine, iako ih ima u praksi. Pridranje ne mora biti
zatega ve moe biti sidro ili razupora koju se kasnije zamjenjuje s
nekim od nosivih dijelova graevine. Bitno je da na slobodnom dijelu
zagatne stijenke postoji jedno ili vie pridrajnih mjesta.
-
Slobodnostojee zagatne stijenke (murje)
Slobodno stojee murje koristi se za podgraivanje pliih iskopa
koje je potrebno tititi od dotoka podzemne vode. To je vitka,
tankostijena graevina zabijena u tlo. Kako nije sprijeena
deformacija slobodnog dijela, na poduporu djeluje aktivni pritisak.
Optereenje sa slobodnog dijela podupore prenosi se njenom
deformacijom u zabijeni dio. Time se aktivira pasivni otpor, koji
preuzima vanjsko optereenje.
U statikom smislu slobodno stojea zagatna stijenka je do dna
iskopa konzola, ali je njezin u tlo zabijeni dio statiki neodreen.
Da bi se moglo provesti proraun potrebno je uvesti neke
pretpostavke.
-
Uvaavajui injenicu da je pasivni otpor ovisan o veliini
deformacije, to moe posluiti kao polazite za daljnje proraune. Na
slici je prikazana ovisnost raspodjele otpora tla o otklonu
zabijenog dijela krutog murja koje zaokree oko toke O. Pomaci
obiljeeni s 1, 2 i 3 rezultiraju raspodjelama pasivnog otpora
oznaenim brojkama 1, 2 i 3. Bitno je uoiti da ni jedna krivulja
raspodjele otpora ne prelazi graninu crtu kojom je prikazan najvei
mogui pasivni otpor.
13 2
smjerpomaka
dn
krutazagatnastijenka
o iskopa
123K Pm
ax dO
-
Da bi sustav bio u ravnotei treba zadovoljiti tri osnovna
uvjeta:
XY M
}
dno iskopa
pomak murja
K Pmax
KA
d
H
A
B
Ukupna raspodjela pritisaka na slobodno stojee murje
-
Rjeenje je mogue nai i grafoanalitikim putem uvaavajui da
raspodjela pasivnog otpora ima dva dijela. Prvi dio ima oblik
parabole sa strelicom, s, i visinom, d, a drugi dio ima oblik
trokuta s bazom na osi apscisa, veliine, f, i visinom, d, kao na
slici. Postupak je iterativan, mijenja se dubina zabijanja, d.
dno iskopa
K Pmaks
KA
d
H
A
B
EP1EP2
EA
sf eA
ePmaxH
+
d
/
2
H
+
(
2
/
3
)
d
H
+
d
/
3
X:EA-EP1-EP2=0
EP1=2/3*d*sEP2=1/2*d*f
0,5*KA**(H+d)2 - 0,5*d*f - (2/3)*s*d = 0
3s4
dE2f A =
-
MA
dno iskopa
K Pmaks
KA
d
H
A
B
EP1EP2
EA
sf eA
ePmax
H
+
d
/
2
H
+
(
2
/
3
)
d
H
+
d
/
3
EA*2/3*(H+d)-EP2*[H+(2/3)d]-EP1*(H+d/2)=0
EA*2/3*(H+d)-0,5*d*f*[H+(2/3)d]-(2/3)*s*d*(H+d/2)=0
3s4
dE2f A =
s= (3*EA*H)/d2
EP1=2/3*d*sEP2=1/2*d*f
-
dno iskopa dno iskopa
d d >d1
d/2 d/2
H
A
B B
s s-f
eA e
AePmaks ePmaks
H
A
K Pmaks
K Pmaks
KA
KA
-f
a) b)
Grafika kontrola rezultata dimenzioniranja slobodno stojeeg
krutog murja: a) ne zadovoljava; b) zadovoljava
-
Pribline vrijednosti dubine zabijanja slobodno stojeeg murja, d,
u nekoherentnom tlu
0,75 Hjako zbijenopreko 50
1,0 Hzbijeno31-50
1,25 Hsrednje zbijeno11-30
1,5 Hrahlo5-10
2,0 Hvrlo rahlo0-4
Dubina zabijanja, dRelativna gustoaBroj udaraca SPP-a, N
-
Sigurnost od hidraulikog slomaU sluaju da u tlu postoji podzemna
voda, ija se razina ne moe sniziti zahvatima s vanjske strane
podgrade, a u jami je predvien rad u suhom, voda e se crpiti iz
jame. Najee se javlja u nekoherentnim materijalima, ali se moe
javiti i u obliku proboja nepropusnog sloja na dnu jame, ukoliko
ovaj nije dovoljno debeo. Moe izazvati katastrofalne posljedice. Na
pojavu hidraulikog sloma najosjetljiviji su zbijeni pijesci.
Al
Strujna cijev
Razupora
Strujnice
Nepropusna podloga
w
w.krit
)(i =
.izl.ra.,krit ii >
Kod razuptrih zagatnih stijenki ovo moe odrediti potrebnu dubinu
zabijanja