Download - Poboljšanje tla i stijena
1
Prof. dr. sc. Biljana Kovačević Zelić
Poboljšanje tla i stijena
Englesko nazivlje
• ground (soil) improvement
• engineering treatment
• ground (soil) modifications
2
Što se iza toga krije?
• razne tehnike koje se provode radi poboljšanja geotehničkih osobina kako bi se omogućila izgradnja različitih objekata
Zašto to trebamo raditi?
• tzv. 'dobre' lokacije za izgradnju već su iskorištene, javila se potreba za korištenjem lokacija koje nisu povoljne
Koji su inženjerski problemi prisutni na nepovoljnim lokacijama?
• nedovoljna čvrstoća
• nedopušteno velike deformacije
• slom materijala
• hidraulički slom
• bujajuća tla
• kolapsibilna tla
• . . .
3
PRIMJER: Kosi toranj u Pisi
PRIMJER: Kosi toranj u Pisi
pijesak
pijesak
Kosi toranj
glina
glina
ispuna
nivo podzemne vode
sjever jug
metri
4
PRIMJER: Kosi toranj u Pisi
w2
sjeverna strana
središte
južna strana
slijeganje
Opterećenje
Slijeganje
izgradnja u tri faze
Privremene i trajne mjere poboljšanja
• Privremene: efekti poboljšanja svojstava traju relativno kratko - obično samo u fazi izgradnje objekatao zamrzavanje tla
o sniženje RPV
• Trajne: efekti se zadržavaju kroz dulji vremenski periodo Injektiranje
o Armiranje
o Zbijanje
5
Koncepti poboljšanja svojstava
• Dreniranje
• Zbijanje (povećanje gustoće)
• Cementiranje (povezivanje čestica npr. kod injektiranja)
• Armiranje (geosintetici, sidra)
• Sušenje
• Promjene temperature
Sadržaj predmeta - I
Metode poboljšanja svojstava tla
• Mehaničko poboljšanje
• Hidrauličko poboljšanje
• Predopterećenje
• Fizičko i kemijsko poboljšanje
• Poboljšanje upotrebom dodataka
6
Mehaničko poboljšanje – metode zbijanja tla
• Plitko zbijanje
• Duboko zbijanje
• Hidrominiranje
• Dinamička konsolidacija
• Vibracijsko zbijanje
• Predopterećenje
Hidrauličko poboljšanje
• Površinsko odvodnjavanje
• Gravitacijski i vakuum bunari
• Unutrašnja drenaža
• Upotreba geosintetika za dreniranje
• Elektroosmoza
• Predopterećenje
7
Fizičko i kemijsko poboljšanje
• Stabilizacija uz upotrebu smjesa
• Injektiranje
• Mlazno injektiranja
• Tehnike smrzavanja
Poboljšanje upotrebom dodataka
• Prednapregnuta geotehnička sidra
• Armirano tlo
• Čavlano tlo
• Primjena geosintetika za armiranje tla
8
Sadržaj predmeta - II
Metode poboljšanja stijenske mase
• Prednaprezanje stijenske mase– Štapna sidra– Split-Set sidra– samobušiva sidra
• Mlazni beton• Čelične mreže• Sintetičke obloge• Injektiranje stijenske mase• Dreniranje stijenske mase
Sadržaj predmeta - III
Primjena metoda poboljšanja pri rješavanju geotehničkih problema i izgradnji
objekata• potporne konstrukcije
• pokosi
• nasipi na stišljivoj podlozi
• podzemne prostorije i tuneli
9
Sadržaj predmeta - IV
Metode naknadnih mjerenja i opažanjaSvrha: procjene uspješnosti primjene tehnika
poboljšanja.Laboratorijski i terenski postupci:• Mjerenje gustoće kalibriranim pijeskom• In-situ denzimetar• Penetracijski pokusi• Presiometar• Dilatometar• Praćenje pomaka• Praćenje naprezanja i pornih pritisaka
čeličnamembrana
P0 P1
95mm
50m
m
čeličnamembrana
staklenibalon
kalibriranipijesak
ventil
lijevak
metalnaploča
rupa, ispunjenakalibriranim pijeskom
izvor zračenja
detektor nailaska fotona
putovi fotona
bu
šotin
ais
pitn
a d
ion
ica
pre
sio
me
tars
kaso
nd
a
eks
pa
ndir
aju
ćad
ion
ica
šipka
vodovi
PC
φ = 3,57 cm
30 cm
osjetilo za silu (1)
plašt
filtar i osjetiloza porni tlak
vrh (stožac)
osjetilo za silu (2)
φ 50 mm
500
mm
30
0 m
m
nož
rasklopni cilindar
kuglica
rupe za zrak
Predznanje
• Mehanika tla
• Mehanika stijena
• Hidrogeologija
• Inženjerska geologija
10
Burland-ov trokut
profiltla
ponašanjetla
odgovarajućimodel tla
iskustvorizik
laboratorijska / terenska
ispitivanja / opažanja /mjerenja
idealizacija povezana s ocjenom /fizički i analitički modeli
postanak tla / geologija
istraživanja na terenu i opis tla
Metode rješavanja problema - Lambe, 1979
� MEHANIKA TLA� INŽENJERSKA
GEOLOGIJA
� ISTRAŽIVANJE +� ISKUSTVO� EKONOMIKA
INŽENJERSKA
PROCJENARJEŠENJE
PROBLEMA=
11
Literatura - obavezna
1. Kovačević Zelić, B.: Poboljšanje tla i stijena, Interna skripta, CD-ROM, RGNF, 2004.
2. Babić, B. (Ur.): Geosintetici u graditeljstvu, HDGI, Zagreb, 1995.
3. Čorko, D., Kovačić, D., Lovrenčić, D., Marić, B.: Mlazno injektiranje – prikaz tehnologije i primjene mlaznog injektiranja, CONEX, Zagreb, 1997.
4. Jašarević, I., Rupčić, J., Slunjski, E. (Ur.): Mehanika stijena-temeljenje-podzemni radovi, Knjiga 1, Poglavlje 4: Poboljšanje stijenskih masa, 405-527, DGIT, Zagreb, 1983.
5. Seminarski radovi iz prethodnih godina
Literatura – neobavezna ali raspoloživa za ambicioznije
1. Bell, F.G.: Engineering treatment of soils, E&FN Spon, London, 2000.
2. Moseley, M.P. (Ed.): Ground improvement, Chapman & Hall, London, 1996.
3. Hausman, M.R.: Engineering principles of groundmodification, McGraw-Hill, New York, 1990.
4. Mitchel, J.K.: Soil Improvement – State-of-the-Art-Report, X ICSMFE, Stockholm, p. 509-575, 1982.
5. E. Hoek, E.T. Brown: Underground excavations in rock, Inst. Min. and Metall., London, 1980.
6. Koerner, R.M.: Designing with geosynthetics – 4th ed., Prentice-Hall Int., New Jersay, 1998.
12
Obaveze predavača
• Predavanja
• Laboratorij
• Teren
• Podjela seminarskih radova i izbor odgovarajuće literature
Obaveze studenata
KAKO ?• predavanja• vježbe• 1 seminarski rad• 1 prezentacija seminara kao ppt-
prezentacija• 4 kolokvija• laboratorijske i terenske vježbe• ispit• konzultacije
13
Kako doći do ocjene?
• Ispit se na kraju semestra polaže samo usmeno
• OCJENA:�1 seminarski rad nosi 10%
�4 pismena kolokvija nose 60%
�Usmeni ispit 30% ukupne ocjene.