2014-03-25_SMJERNICE_Masivni Mostovi,Projektovanje Objekata Na Cestama

Bosna i Hercegovina

DIREKCIJA CESTA Javno preduzee FEDERACIJE BiH PUTEVI REPUBLIKE SRPSKE Sarajevo Banja Luka

SMJERNICE ZA PROJEKTOVANJE, GRAENJE, ODRAVANJE I NADZOR NA PUTEVIMA

Knjiga I: PROJEKTOVANJE

Dio 3: PROJEKTOVANJE KONSTRUKCIJA NA PUTEVIMA

Sarajevo/Banja Luka 2005

Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima

RS-FB&H/3CS DDC 433/94 Knjiga 1 - dio 3

S A D R A J 1.3.1 TEMELJENJE NA IPOVIMA I BUNARIMA 1.3.2 PROPUSTI 1.3.3 GRAVITACIONI POTPORNI ZIDOVI 1.3.4 SIDRENI POTPORNI ZIDOVI I KONSTRUKCIJE 1.3.5 OBJEKTI U POKRIVENIM USJECIMA I GALERIJE

SMJERNICE ZA PROJEKTOVANJE, GRAENJE, ODRAVANJE I NADZOR NA PUTEVIMA

Knjiga I: PROJEKTOVANJE

Dio 3: PROJEKTOVANJE KONSTRUKCIJA NA PUTEVIMA

PROJEKTANTSKA SMJERNICA (PS 1.3.1) Poglavlje 1: TEMELJENJE NA IPOVIMA I BUNARIMA

Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Temeljenje na ipovima i bunarima

RS-FB&H/3CS DDC 433/94 Knjiga 1 - dio 3 - poglavlje 1 Strana 3 od 43

U V O D

U tekim geoloko morfolokim uslovima, u kojima se nosivo tlo stjenovita geoloka osnova nalazi na veim dubinama od cca 6,0 m, upotrebljava se duboko temeljenje. U savremenoj praksi za temeljenje mostova i ininjerskih konstrukcija najvie se primjenjuju bueni ipovi i bunari sa kojima se doseu dubine i do 40 m. Temeljenje na buenim ipovima je najraireniji nain dubokog temeljenja. Mogunost efikasnog ukljuivanja u nosive sisteme konstrukcija i geomorfolokim osobinama temeljnoga tla su osobine koje se koriste pri izgradnji mostova i ininjerskih konstrukcija. Brza i pouzdana izvedba, koju omoguava savremena mehanizacija, ukljuuje temeljenje na buenim ipovima u tehnologije koje zadovoljavaju zahtjevima ekonomine gradnje. Isto tako ovo temeljenje omoguava visoke standarde u zatiti radnika na izvoenju ima male uticaje na okolinu radi ega se moe uvrstiti u grupu koja zadovoljava ekoloke zahtjeve. Temeljenje na bunarima spada u grupu dubokog temeljenja poto se iskop vertikalnog ahta izvodi na slian nain kao i kod bunara koji ne slue za temeljenje. Kao znaajni elementi nosive konstrukcije mostova utiu na koncept objekta, trokove i brzinu graenja, stabilnost i trajnost objekta kao i sa stanovita zaite okoline. PS 1.3.1 daje osnovne smjernice za projektovanje i izvoenje dubokog temeljenja na ipovima i bunarima kod mostova i ininjerskih konstrukcija. Sadraj smjernice je pravilno rasporeen u vie cjelina. Kod izrade PS 1.3.1 koritena su savremena teoretska znanja i iskustva, projektanata, geomehaniara, izvoaa, vaei propisi i standardi te evropske norme za geotehniko projektovanje.

Temeljenje na ipovima i bunarima Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima

Strana 4 od 43 Knjiga 1 - dio 3 - poglavlje 1 RS-FB&H/3CS DDC 433/94

S A D R A J 1. PREDMET PROJEKTANTSKE SMJERNICE ..............................................................................5 2. REFERENTNI NORMATIVI ..........................................................................................................5 3. TUMAENJE IZRAZA ..................................................................................................................5 4. UVODNI DIO.................................................................................................................................7

4.1 Podloge za projektovanje dubokog temeljenja ...................................................................7 4.2 Uslovi po kojima se objekat temelji na buenim ipovima ..................................................7 4.3 Uslovi pod kojima se objekat temelji na bunarima ..............................................................9

5. PROJEKTOVANJE I KONSTRUIRANJE TEMELJENJA NA BUENIM IPOVIMA .................11 5.1 Izbor promjena, duine, broja i rasporeda buenih ipova ...............................................11 5.2 Konstruisanje armature za buene ipove........................................................................13 5.3 Bueni ipovi u vodi i mekom tlu .......................................................................................16 5.4 Konstruisanje spoja ipa sa potpornim konstrukcijama mosta .........................................18

6. PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE TEMELJA NA BUNARIMA ........................................21 6.1 Opti principi koncepta......................................................................................................21 6.2 Konstrukcijski elementi zatite kod izvoenja iskopa........................................................25 6.3 Temeljna ploa i oblikovanje kontakta pete bunara i temeljnog tla...................................27 6.4 Nain povezivanja stuba i bunara .....................................................................................27 6.5 Sidrenje bunara u nestabilnu podlogu ..............................................................................28 6.6 Posebnosti konstrukcije bunara koji se izvode sa sputanjem .........................................31

7. GEOSTATIKA ANALIZA BUENIH IPOVA...........................................................................33 7.1 Ulazni podaci.....................................................................................................................33 7.2 Nosivost ipova optereenih sa osnom silom ...................................................................33 7.3 Nosivost ipova optereenih sa horizontalnom silom .......................................................35 7.4 Nosivost ipova u grupi .....................................................................................................36

8. GEOSTATIKA ANALIZA BUNARA ..........................................................................................36 8.1 Raunski modeli ................................................................................................................36 8.2 Odreivanje uticaja na bunar ............................................................................................38 8.3 Optereenje od pritiska zemlje..........................................................................................38 8.4 Granina stanja nosivosti i upotrebljivosti .........................................................................39

9. IZVOENJE TEMELJENJA NA BUENIM IPOVIMA..............................................................39 10. IZVOENJE TEMELJENJA NA BUNARIMA..............................................................................40

10.1 Izrada bunara sa postepenim odkopavanjem ...................................................................40 10.2 Izrada bunara sa sputanjem............................................................................................42 10.3 Posebnosti izrade bunara u nestabilnoj - plazovitoj padini ...............................................42 10.4 Nadzor pri graenju, monitoring i odravanje ...................................................................43



1. PREDMET PROJEKTANTSKE

SMJERNICE Smjernica je namijenjena svim uesnicima u procesu planiranja, projektovanja, graenja i odravanja mostova i ininjerskih konstrukcija. Cilj smjernice je analiza optih geomehanikih, konstruktorskih, tehnolokih i organizacionih saznanja koja se duboko temeljenje mostova. Izbor naina temeljenja utie na koncept konstrukcije, graenje i odravnaje mostova. Sadraj projektantske smjernice obezbjeuje povezivanje teoretskih i strunih saznanja, podataka iz literature sa praktinim iskustvima struke, tehnikim propisima i standardima. Smjernica je uglavnom namijenjena gradnji novih mostova ali je istovremeno koncipirana tako da se moe primijeniti i kod rekonstrukcije postojeih mostova kao i kod graenja ininjerksih konstrukcija (podporni zidovi, galerije, pokriveni ukopi, tuneli). Bueni ipovi su ipovi sa ugraenim betonom i armaturom u prethodno izbuene ili iskopane krune otvore od 80 150 cm u prostoru za temeljenje. Minimalna duina ipova u nosivom sloju tla iznosi 6,0 m. Smjernica obrauje buene ipove koji slue za temeljenje odnosno koji prenose sile iz objekta u temeljno tlo. Djelomino obrauje i buene ipove na koje djeluju optereenja okomito na os ipa, a istovremeno slue i drugim namjenama, prije svega podpiranju zemljanih masa, obezbjeenju iskopa i dr. (npr. pilotne stijene). Bunar je nosivi element za prenos potpornih sila objekta u nosiva tla kroz manje nosive i nenosive slojeve temeljnog poluprostora. Izvodi se sa postepenim iskopom vertikalnog ahta uz primjenu svih zatitnih mjera. Obraeni su bunari koji se izvode sa postepenim iskopom po etapana sa istovremenim izvoenjem zatite te bunari koji se izvode sa postepenim sputanjem prethodno izraenog segmenta bunara. Obino bunari imaju presjek u obliku kruga ili elipse sa minimalnim promjerom do D = 2,5 m. Maksimalni promjer zavisi od osnove stuba, veliine optereenja i dubine temeljenja. Bunari, koji se izvode sa

postepenim podkopavanjem obino su pravougaonog ili krunog presjeka. Kesonski nain temeljenja se vie ne upotrebljava u savremenom graevinarstvu i nije predmet ove smjernice. 2. REFERENTNI NORMATIVI Pravilnik o tehnikim normativima za temeljenje konstrukcija, Sl. List SFRJ br. 15-295/90. Pravilnik o tehnikim normativima za beton i armirani beton (Sl. List SFRJ, br. 11/1987, RS, br. 52/2000). - EN 1990:2002 Eurocode 0 - Basis of

design, - prEN 1991 Eurocode 1 Actions on

structures, - prEN 1992 Eurocode 2 Design of

concrete structures, - prEN 1997 Eurocode 7 Geotechnical

design, - prEN 1998 Eurocode 8 Design of

structures for earthquale resistance EN 1537:1999 Execution of special geotehnical work - Ground anchors EN 1536: 2002, izvoenje posebnih geoteh-nikih radova Buenji ipovi DIN 4014, Bueni ipovi, izvoenje, dimen-zioniranje, nosivost SIA 192, Fundiranje na ipovima EN 206-1: 2003 Beton 1. dio Specifikacija, osobine, proizvodnja i skladnost. 3. TUMAENJE IZRAZA Duboko temeljenje je temeljenje na buenim ipovima ili bunarima na dubinama veim od 6,0 m. Plitko temeljenje je temeljenje na pojedinanim ili trakastim temeljima ili ploama koji se upotrebljavaju u sluajevima kod kojih se na (dubini do 6,0 m) nalazi nosivi sloj. ip je nosivi element za prenos potpornih sila objekta u nosiva tla kroz manje nosive ali nenosive slojeve.



Bueni ip je in situ izraeni ip sa ugraivanjem betona i armature u prethodno izbueni ili iskopani otvor u temeljnom poluprostoru. Glava ipa je gornji dio ipa koji je povezan sa elementom potprone konstrukcije. Noga ipa je donja osnovna ploha cilindrinog tijela ipa preko koje se prenosi optereenje u tla sa aktiviranjem normalnih kontaktnih napona. Plat ipa je plat cilindrinog tijela ipa preko koga se prenosi optereenje u tla sa aktiviranjem kontaktnih napona na smicanje. Stojei ip je ip koji svu ili vei dio potporne sile prenese u tlo sa aktiviranjem napona na pritisak ispod noge ipa. Trenjski ip je ip koji vei dio potporne sile prenese u tla sa aktiviranjem napona na smicanje po platu ipa. Tlani ip je ip koji preuzima optereenja na pritisak tlanu osnu silu. Zatezni ip je ip koji preuzima silu zatezanja. Nosivost ipa je fizikalna koliina izraena sa simbolom graevinske mehanike za osnu silu (N), momenat savijanja (M) i poprenu silu (N) i prestavlja graninu vrijednost kod koje je jo uvijek obezbjeena sigurnost po kriteriju loma i upotrebljivosti. Osna nosivost ipa je nosivost ipa na osnu silu koju obezbjeuje unutranja nosivost ipa (materijali u ipu) i vanjska nosivost temeljnog tla koja se sastoji iz nosivosti tla pod nogom ipa i tla po platu ipa. Nosivost ipa na savijanje je nosivost ipa na momente savijanja kojeg obezbjeuje unutranja nosivost ipa (materijal u ipu) i vanjska nosivost tla dostignuta sa bonim otporom zemlje uz plat ipa. Zatitna cijev kolona je elina cijev koja slui kao zatitna oplata iskopanog otvora ipa radi spreavanja obruavanja u iskopani otvor. Isplaka je disperzija u tekuem stanju, obino mjeavina koloidnih glinenih zrna i vode (ili samo vode) koja sa svojim hidrostatikim pritiskom na zidove iskopanog otvora ipa slui kao potporni medij koji spreava zaruavanje u iskopani otvor.

Greda ipa je nosivi gredni element potporne konstrukcije iz armiranog betona koja spaja glave ipova i stubove i za unos potporne sile u vie ipova. Naglavna ploa je nosivi element potporne konstrukcije iz armiranog betona koja povezuje glave ipova u prostorske nosive sklopove. Bunar je nosivi element za prenos potpornih sila objekta u nosiva temeljna tla. Puni bunar je bunar kod koga je vertikalni aht ispunjen betonom ili ljunkovitim materijalom. Mjesto ukljetenja stuba je na vrhu bunara. uplji bunar je bunar sa praznim neispunjenim prostorom izmeu stuba i plata bunara. Ukljetenje stuba je u peti bunara. Zatita iskopa su sve zatitne intervencije koje se izvode u toku iskopa bunara. Obru prsten je nosivi armiranobetonski element u obliku zida koji preuzima pritiske zemlje u fazi izvoenja iskopa bunara. Brizgani beton (torkret) je smjesa agregata, cementa, vode i dodataka koji se sa brizganjem nanosi u/ili na konstrukciju. Moe obrazovati konstrukcijski beton, a moe biti samo fasadna navlaka. Plat bunara je plat cilindrinog tijela bunara preko koga se prenose optereenja u temeljni poluprostor sa aktiviranjem kontaktnih napona na smicanje. Zid plata bunara je armiranobetonski zid po obodu upljeg bunara ili bunara ispunjenog sa ljunkovitim materijalom. Peta bunara je donji dio bunara preko koga se optereenja prenose u tla sa aktiviranjem normalnih kontaktnih napona. Temeljni poluprostor je prostor pod terenom sastavljen iz slojeva zemlje razliitih osobina koja su odluujua za odreivanje nosivosti tla. Radni plato je prostor ili zasjecanje kosine terena radi izvoenja bunara.



4. UVODNI DIO 4.1 Podloge za projektovanje dubokog

temeljenja Bueni ipovi i bunari su sastavni dijelovi konstrukcije mosta ili ininjerske konstrukcije kod kojih se, kao osnova za projektovanje, koriste geodetski, prometni, prostorsko-urbanistiki, hidroloko-hidrotehniki, meteoro-loko-klimatski, seizmoloki i geoloko-geomehaniki podaci za podruje na kome se oekuje utjecaj objekta. Ulazni projektni podaci moraju se obezbijediti, dokumentovati i intrepetirati uz potivanje vaeih propisa i PS 1.2.1 Opte smjernice za mostove. Temeljni dokument iz koga se preuzimaju podaci za projektovanje dubokog temeljenja je geoloko-geomehaniki izvjetaj o sastavu tla i uslovima temeljenja. Obim izvjetaja zavisi od faze projektovanja. Obino mora da sadri sledee geomehanike podatke: geografsko geomorfoloki opis podruja

trase ininjersko-geoloke i strukturno geoloke

prilike podruja trase podatke o seizminosti ispitanoga podruja opredjeljenje geotehnikih uslova

temeljenja i graenja objekta preglednu situaciju trase AC u podruju

objekta ininjersko geoloku kartu podruja objekta

sa ucrtanim buotinama hidro-geoloku kartu podruja objekta strukturno-geoloku kartu podruja objekta poduni inenjersko-geoloki-geotehniki

profil poprene geotehnike profile na lokaciji

pojedinih stubova sa ucrtanim slojevima i podacima o sastavu tla, lokaciji plitkih i dubokih klizita i nivoa podzemne vode.

Geoloke buotine se izvode na lokaciji svake podupore do minimalne dubine 7,0 m ispod predviene kote dna ipa ili bunara; geomehaniki uslovi temeljenja moraju prezentirati sledee podatke: podjela kamenog masiva na slojeve po

karakteristikama vrstoe i deformacija. Za svaki pojedinani sloj treba navesti: zapreminsku teinu , ugao smicanja , koheziju c, elastini i deformacijski modul, Poissonov koeficient (za analizu po konanim elementima), modul stiljivosti Mv te vertikalni i horizontalni koeficijent reakcije tla Kv i Kn,

dozvoljeno optereenje i slijeganje

temeljnog tla analize stabilnosti sa proraunom pritiska

zemlje na obod bunara (aktivni, pasivni, mirni pritisak te pritisak u momentu klizanja)

opta stabilnost podruja za duboko temeljenje podpore.

Vrsta podataka koji su neophodni projektantu zavise od raunskog modela odnosno interakcije temelj -tlo. 4.2 Uslovi po kojima se objekat temelji na

buenim ipovima 4.2.1 Uvod U savramenoj praksi najvie se upotrebljavaju ipovi velikih promjera radi ega i ova smjernica obrauje projektovanje i izvoenje ipova velikih promjera. Temeljenje na ipovima spada u najraireniji tip dubokog temeljenja. Upotrebljava se u sluajevima kod kojih plitko temeljenje nije mogue radi slabo nosivog tla, i prekomjernog slijeganja. Uzimajui u obzir sve prednosti, ovo temeljenje se primjenjuje prvenstveno tamo gdje je potrebno velike koncentrine sile unijeti u nosiva tla. Izrada temelja na ipovima moe se izvesti i u slabo nosivom tlu, vrstom tlu, u podzemnim i povrinskim vodama. Temeljenje na ipovima je ekonomino, sigurno i sa ekolokog stanovita opravdano. Savremena graevinska mehanizacija za izradu ipova omoguava brzu, efikasnu i ekonominu gradnju, ali zahtijeva odgovarajue prilazne puteve i radne platoje. 4.2.2 Geoloko-geomehanike prilike kao

uslov za temeljenje na ipovima Osnovni uslov za temeljenje na ipovima je slabo nosivo tlo u gornjem dijelu temeljnog poluprostora na dubinama veih od 6,0 m. Sile podupiranja se preko vertikalnih potpornih elemenata ipova prenose na veu dubinu.Temeljenje na ipovima je opravdano i u sluajevima kod kojih tlo u nivou temeljenja ima dovoljnu nosivost za preuzimanje podpornih sila, ali se ne moe obezbjediti sigurno temeljenje zbog nedovoljne stabilnosti. Ovakvi sluajevi se obino pojavljuju na kosim terenima i padinama.



Uslovi koje diktira temeljenje na ipovima esto nastupe i u podruju na kome se plitko temeljenje moe upotrijebiti, ali nije sigurno radi drugih uticaja kao to su erozija rijeke i mogue promjene u profilu terena u budunosti. Temeljenje na ipovima esto diktira i nivo podzemne vode i njen reim pri iskopu graevinske jame (prejak dotok, problem hidraulikog loma temeljnog tla, uticaji na susjedne objekte i dr.) za sluaj da se objekat plitko temtelji. Temeljenje na ipovima se takoe upotrebljava u sluajevima u kojima bi graevinska jama plitkog temeljenja naruila stabilnost slojeva zemlje uz graevinsku jamu i zahtijevala dodatne intervencije za obezbjeenje sigurnosti okolnog terena. 4.2.3 Statiki koncept kao uslov za

temeljenje na ipovima Temeljenje na buenim ipovima je posebno opravdano za objekte kod kojih je usvojeni koncept osjetljiv na vea slijeganja podpora. U ovu grupu posebno spadaju objekti koji su umetnuti odmah pod kolovozom ceste i kod kojih slijeganja direktno utiu na pojavu opasnih deformacija kolovoza. Za statiki neodreene i okvirne konstrukcije mogu nejednaka slijeganja prouzrokovati dodatna optereenja. Kod ovakvih konstrukcija je temeljenje na ipovima potpuno opravdano poto obezbjeuje neposredan unos potpornih sila u dobro nosive slojeve. U tenji ka objektima bez dilatacija i leita (integralne konstrukcije) odnosno objektima sa minimalnim brojem ovih elemenata, postaju statiki koncepti sa temeljenjem na ipovima u pravilu najugodniji poto su donji dijelovi stubova i upornjaka fleksibilniji i dozvoljavaju vea pomjeranja pri relativno malim unutranjim optereenjima. 4.2.4 Lokacija objekta kao uslov za

temeljenje na ipovima Po pravilu temeljenje na ipovima manje ovisi od prilika na lokaciji gradnje i terenu pod objektom poto su uticaji graenja mnogo manji od uticaja koji bi se pojavili kod plitvog temeljenja.

Temeljenje na ipovima moe se primijeniti bez veih problema kada objekat treba temeljiti u vodi (rijeka, more) poto je izvoenje sa radnih platoa na pontonima ve provjereno. Tehnologija podvodnog produetka ipova u stubove ne prestavlja nikakav problem za osposobljene izvoae. U veim koritima kod kojih je poveana opasnost od erozijskih promjena u koritu, prije svega produbljivanje korita, temeljenje na ipovima prestavlja sigurniji nain. Temeljenje na buenim ipovima ne odgovara kod temeljenja podupora na strmim terenima, posebno na nestabilnim kosinama u kojima je izvoenje prilaznih puteva i radnih platformi problematino i moe izazvati nestabilnost padine. 4.2.5 Uslovi izvodljivosti buenih ipova Kod izbora koncepta konstrukcije treba uzeti u obzir uslove izvodljivosti ipova i upozorenja izvoaa ispitivanja temeljnog tla i to: - kod izrade ipova u koherentnoj zemlji sa

malom plastinou, vibracije kod izvoenja mogu pretvoriti materijal u itko konzistentno stanje,

- pri buenju se moe naii na neoekivane prepreke (sakriveni stari objekti, temelji itd.),

- kod iskopa u mekoj koherentnoj zemlji, koja se lijepi na radnu kolonu, kod betoniranja se moe pojaviti upadanje betona sa strane radi nedovoljnog podpornog uinka okolne zemlje za svjei beton,

- kod izvoenja u ljunku sa preteno velikim zrnima, gdje je radi velike propusnosti upitno pridravanje svjeega betona u profilu iskopa, moe doi do pretakanja betona meu zrna,

- susret sa velikim kamenjem (samci) u koherentnom i nekoherentnom tlu. Ovi samci se pri udaranju sa sjekaem grajferom ponaaju kao opruge kada sjeka ostaje bez uinka,

- kod iskopa u lisnatim-slojevitim stijenama sjeka nema uinka,

- kod nagnjenih slojeva moe doi do iskliznua pomjeranja dna radne kolone,

- u kosinama nasipa i kod razliitih debljina slojeva moe nastupiti tedencija naginjanja kolone iskopa,



- posebno je opasno izvoenje u slojevima

sa podzemnom vodom koja je pod pritiskom (arteka voda), moe nastupiti opasnost od loma tla u radnoj koloni i nastanka artekog bunara u buotini sa posledicama doticanja vode iz artekih slojeva,

- kod izvoenja u tlu sa agresivnim osobinama ili agresivnom podzemnom vodom, potrebno je uzeti u obzir agresivne uticaje na izveden ip,

- uzeti u obzir sve ostale mogue specifinosti tla.

Izvodljivost ipova treba provjeriti i sa stanovita lokacije gradnje. esto se pojavljaju slijedea ogranienja: - pristup garniture za buenje (dimenzije

stroja) i potrebna veliina radnog platoa, - nedovoljan radni prostor (uzak) za izradu

ipova, - nedovoljna slobodna visina za izradu

ipova (npr. ispod vodova visokog napona),

- visinski poloaj platoa za izradu koji ograniava mogue varijante izrade,

- nosivost planuma radi pristupa strojeva (zelo slaba nosiva tla),

- komunalne instalacije u tlu i zraku, prije svega plinovodi i visokonapetosni vodovi kada je potrebno uzeti u obzir sigurnosne udaljenosti,

- ogranienje buke radi bezbijednosti stanovnitva u okolini, spreavanja emisije buke,

- ogranienje radnog vremena radi zabrane buke u naseljima.

Iz navedenih uslova moe se zakljuiti da postoji veliki broj ulaznih parametara koji su za svaku lokaciju graenja specifini. Radi toga projektovanju treba pristupiti sa velikom panjom uzimajui u obzir navedene specifinosti. 4.2.6 Tehnologija graenja kao uslov za

temeljenje na ipovima Temeljenje na ipovima ne zahtijeva veliki utroak vremena niti prouzrokuje nepredviene situacije koje bi produile rok izvoenja (osipavanje graevinske jame, nepredviena pojava podzemne ili povrinske vode i dr.). Temeljenje na ipovima ne zavisi od vremenskih uslova, kao to su niske i visoke temperature, od dugotrajne kie i raskvaenog terena, od poveanog vodostaja

(ako su blagovremeno izvrene intervencije) i dr. Objekat temeljen na ipovima obino se ne ukopava duboko poto se moe temeljiti na povrini terena sa ime se smanjuje koliina iskopa i ugraenog materijala te smanjiti uee rada za izgradnju. Kod dubokog temeljenja mostova i vijadukata velikih raspona, kod kojih treba prenijeti na temelje velike oslonake sile koje zahtijevaju veliki broj ipova, temeljenje na buenim ipovima ne daje najbolje rjeenje poto zahtijeva izradu naglavnih ploa velikih dimenzija sa svim pripadajuim problemima. Povoljna je izgradnja upornjaka na visokim nasipima poto se buenje ipova izvodi kroz izvedeni nasip. Slijeganje upornjaka ne zavisi od slijeganja nasipa koji se nalazi izmeu betoniranih ipova. Kod temeljenja na buenim ipovima smanjuje se mogunost zagaenja podzemnih voda u poreenju sa temeljenjem u otvorenoj jami pod uslovom da se pravilno izvodi odravanje mehanizacije. Specijalizirana preduzea za izvoenje geomehanikih radova i druga graevinska preduzea raspolagaju sa dovoljnim brojem savremenih buaih garnitura za izradu buenih ipova. Ova mehanizacija se ne moe upotrebljavati za druge graevinske radove zbog ega je treba smiljeno upotrebljavati. 4.3 Uslovi pod kojima se objekat temelji

na bunarima Temeljenje na bunarima kao nain dubokog temeljenja upotrebljava se naroito u slijedeim sluajevima: kod temeljenja podupora objekata za

premoavanje na kosinama kod takozvanih padinskih vijadukata, koji se proteu po duini padine ili kod premoavanja dolina kada to zahtijevaju geoloki sastav tla, nagib padine i gdje je pristup teke mehanizacije (garniture za buenje ipova) otean ili nije mogu,

kod temeljenja objekata za premoavanje sa velikim rasponima kod kojih bi veliki broj ipova za pojedinane podupore, zahtijevao neekonomine i velike naglavnice ploe,

u sluaju kada je temeljenje na bunarima jeftinije,



temeljenje na bunarima u poreenju sa

temeljenjem na buenim ipovima omoguava neposredniji prenos sile iz stuba u temeljna tla.

Nain dubokog temeljenja sa bunarima usvaja se u slijedeim primjerima: kod ouvanja prirodne stabilnosti kosine

padine (rastresita i razmoena tla), kod obezbijeenja stabilnosti temelja i

podupora u sluajevima kada doe do klizanja preperinskog povrinskog dijela terena u podruju objekta,

kod prenosa velikih optereenja sa malim deformacijama u stabilna temeljna tla na veim dubinama gdje gornji slojevi iskazuju malu nosivost odnosno kada nisu ispunjeni uslovi za plitko temeljenje zbog nestabilnog terena,

kada tla u fazi iskopa u kratkom vremenu izgube odpornost odnosno postanu nestabilna,

gdje je potrebna vea visina stubova odnosno smanjenje njihove krutosti (upotrebljava se rjeenje sa upljim bunarima),

kada bi izgradnja pristupnih puteva ili radnih platoa za mehanizaciju prouzrokovala nestabilnost padine.

Prednosti temeljenja na bunarima su sledee: omoguen je direktni prenos optereenja

od stuba do nosivog temeljnog tla, temeljna tla su po itavoj dubini vidna i pod

kontrolom, stvarna pravilna dubina temeljnog tla moe

se odrediti u toku izvoenja iskopa u pogledu stvarnih osobina tla,

bunar je istovremeno i zatita graevinske jame i ne prouzrokuje pomjeranje tla,

intervencija u okolinu je minimalna. Temeljenje na bunarima je opravdano u relativno kohezivnim materijalima i u primjerima kada je nivo podzemne vode nii od kote temeljenja. U nekohezivnim materijalima moe se izvesti zatita po obodu ahta (injekcijske zavjese, torkret). U sluaju da su tla relativno slabo propusna, nivo podzemne vode se moe spustiti ispod nivoa temeljenja sa ispunjavanjem vode. U ruevitim podrujima moraju se uzeti u obzir morfoloki i geoloki uslovi te ispuniti slijedei zahtjevi: plat bunara mora primarno tititi stub od

djelovanja pritiska zemlje, pri gradnji oboda (plata) bunara potrebno

je obezbijediti odvodnjavanje povrinske

vode sa ime se izbjegava dodatna destabilizacija klizne padine,

plat bunara mora obezbijediti zatitu pri izvoenju iskopa bunara u fazi graenja, a kasnije zatitu stuba u fazi upotrebe objekta,

plat bunara mora optereenja pritiska zemlje i pomjeranja padine, koji se mogu oekivati, prenijeti bez oteenja na nosiva tla.

Za bunare vae tehnika i ekonomska ogranienja, koji su meusobno tijesno povezana. S tehnikog aspekta su ta ogranienja data, ako tla u kratkom vremenu postaju nestabilna i kada se radi o malim dubinama. Ovo vai prije svega za fini pijesak i mulj koji su izloeni prodoru vode i za raspadnute stijene ispod nivoa podzemne vode odnosno u prisutnosti porne vode. Kod temeljenja podupora u vodi (rijekama, jezerima itd.) upotrebljavaju se bunari koji se izvode po segmentima na privremeno nasutim poluotocima ili otocima i postepeno sputaju sa potkopavanjem. Razumna dubina temeljenja u vodi je 6 8 m u poreenju na radni nivo vode. Na suhom ravnom terenu je upotreba dubokog temeljenja na vodnjacima opravdana pri veim dubinama od 6,0 m, u protivnom se izvede plitko temeljenje sa irokim iskopom.



5. PROJEKTOVANJE I

KONSTRUIRANJE TEMELJENJA NA BUENIM IPOVIMA

5.1 Izbor promjena, duine, broja i

rasporeda buenih ipova 5.1.1 Openito Kod izbora ipova potrebno je uzeti u obzir sve parametre koji su navedeni u prethodnoj taki (poglavlje 4.2): - osnova za odreivanje promjera ipa je

prije svega zahtijevana nosivost (osna i na savijanje), izvodljivost i raspoloiva tehnologija,

- za manje mostove i sa tim manje uticaje usvajaju se ipovi manjih promjera ( 80 i

- 100 cm), za vee mostove sa veim uticajima ipovi veih promjera ( 125 i 150 cm),

- duinu ipa po pravilu diktiraju geomehaniki uslovi, prije svega dubinu nosivog tla, dok se vrh ipa odreuje na osnovu izabranog koncepta, geometrije objekta, profila terena i drugih specifinosti koje diktira lokacija graenja,

- raspored ipova prilagoava se konceptu podupora. Treba teiti ka manjem broju ipova veeg promjera jer je neugodni meusobni uticaj manji sa ime je model preuzimanja optereenja jasniji i lake praenje toka sile.

- po mogunosti treba ipove rasporediti tako, da nije potrebna gradnja velikih naglavnih greda i ploa.

5.1.2 Izbor promjera ipa Promjer ipa odreuje projektant na osnovu prorauna nosivosti po jednoj od metoda a na osnovu: - rezultata statikog probnog ispitivanja, - rezultata empirijskih ili analitikih metoda

prorauna, - rezultata dinamikog probnog ispitivanja, - na osnovu praenja ponaanja slinog

temeljenja na ipovima. Pri usvajanju pojedinih parametara mora se voditi rauna, da su rezultati u skladu sa mjerodavnim iskustvima steenim na slinim temeljenjima.

Kod aproksimativnog odreivanja nosivosti ipa na osnovu koga se radi koncept konstrukcije, ukljuujui i temeljenje, mogu se upotrijebiti informativne vrijednosti koje navode razliiti izvori za uobiajene vrste zemljanih i stjenovitih materijala. U poglavlju 7 navedene su informativne karakteristike po DIN V 1054-100 i pojednostavljene jednaine za odreivanje nosivosti ipa. Pored proraunate vanjske nosivosti treba provjeriti i unutranju nosivost ipa po metodama dimenzioniranja za kruni presjek sa ili bez armature. Izvijanje se po pravilu ne uzima u obzir sa izuzetkom dugih ipova u temeljnom poluprostoru sa izrazito mekim ili itkim slojevima tla po duini ipa ili kod ipova koji se produavaju u vodi ili zraku. Sile strujanja vode, optereenja od udara plovnih predmeta i leda te udari vozila u stubove poveavaju poetne geometrijske imperfekcije, a sa tim i opasnost izvijanja ipa zajedno sa stubom. Na izbor promjera ipa utie i nain izrade (sa kolonama ili ispiranjem) i dubina buenja. Omjer promjera i duine buenog ipa prikazan je u tabeli 1. Tabela 1: Duine ipova u zavisnosti od naina zatite

ip u zatitnoj koloni promjer 0,8 m 1,2 m 1,5 m duina max 20 m do 25 m 35 m

ip u buotini sa ispiranjem

promjer 0,8 m 1,2 m 1,5 m duina max 20 m do 30 m 40 m

Sa izborom ipova veeg promjera postie se ekonominije graenje poto nosivost raste priblino sa kvadratom promjera, lake se obezbijeuje bezprijekornost i bolji uslovi za ugraivanje betona, bolja zatita armature, smanjuje se opasnost od nehomogenosti ipa itd. 5.1.3 Izbor duine ipa Izbor duine ipa diktiraju geomehanike karakteristike u temeljnom poluprostoru, dubina sloja zemlje povoljne za temeljenje, odnosno dubina kompaktne stijene. Po pravilu se usvaja dubina koju predloi strunjak za geomehaniku, a odreena je na osnovu geomehanikih ispitivanja i navedena u elaboratu.



Kod odreivanja konane duine (dubine) ipa, esto se projektant slui i podacima o sastavu tla koje prikupi u toku izvoenja iskopa za prvi ip tako, da slijedee ipove moe produbiti ili skratiti prema potrebama. U ovakvim sluajevima moraju se uzeti u obzir opasnosti navedene u slijedeem stavku. Kod odreivanja duine (dubine) treba posebno paziti na kontrolu debljine sloja u koga se ukopava noga ipa, poto moe nastupiti probijanje sloja u koliko je njegova debljina premala. Kod izbora veih duina ipova vana je predviena primjena tehnologije graenja sa ogranienjima koje prouzrokuje trenje pri utiskivanju zatitne kolone i pri ugraivanju dugih i tekih armaturnih koeva. Raspoloiva oprema omoguava sigurno izvoenje ipova do 35 m dubine. 5.1.4 Raspored buenih ipova Kod rasporeda ipova ispod podupore objekta mogu se primijeniti dvije osnovne raspodjele: - raspored pojedinanih ipova ispod

podporne konstrukcije pri emu geotehiki uslovi i razmak ipova obezbijeuju pojedinano djelovanje ipova,

- raspored ipova ispod podupora konstrukcije u broju i sa razmakom uz potivanje geotehnikih uslova u kojima se govori o grupi ipova.

U praksi se obino podupore mostova temelje na vie ipova. Kod manjih objekata mogu se srednje podupore temeljiti na jednom samom ipu veeg promjera (150 cm), koji se nastavlja u stub. Uticaje susjednih ipova ne treba uzimati u obzir (redukcija nosivosti) u koliko osovinski razmak iznosi najmanje 3 d (tri promjere ipa). Ovo prestavlja grubu procjenu poto geomehaniki uslovi i uslovi prenosa optereenja iz ipa u temeljna tla (normalna sila ispod noge ipa, sila trenja po obodu ipa) bistveno utiu na nosivost. Na osnovu analize mehanizma unosa sile ipova u tla, uz potivanje geomehanikih prilika, mogu se meusobni uticaji detaljnije analizirati.

Pravilnik o tehnikim normativima za temeljenje objekata odreuje najmanje dozvoljene razmake izmeu ipova (gledaj tab. 2), apsolutni minimalni razmak odreuju izvodljivost i karakteristike temeljnog tla. Tabela 2: Minimalni razmak izmeu ipova

Kod ipova koji prenose optereenja u tla uglavnom samo preko noge ipa. 2,5d

Kod ipova u nekoherentnom tlu vee gustoe, koji prenose optereenje u tla uglavnom sa trenjem.

3 d

Kod ipova u nekoherentnom tlu male gustoe i u koherentnom tlu, koji prenose optereenja u tlo uglavnom sa trenjem.

5 d

Posebno je vano da se uzmu u obzir uticaji medusobnog djelovanja kod dugih ipova koji prenose optereenje sa trenjem, dok su meusobni uticaji kod stojeih ipova na tvrdoj kamenoj podlozi bistveno smanjeni. Taniji postupak odreivanja nosivosti grupe ipova kod preuzimanja vertiklanih i horizontalnih sila je naveden u poglavlju 7. Pored usvajanja uticaja rasporeda ipova na nosivost jako je vaan i raspored ipova radi unosa oslonakih sila iz konstrukcije u ipove. Treba teiti ka rasporedu ipova koji obezbijeuje optimalan model unosa sila u temeljna tla i ekonomini koncept elemenata poduporne konstrukcije. U nastavku je navedeno nekoliko primjera sa konceptom naglavnih greda, koji proizilaze iz rasporeda ipova i usmjerenja oslonakih sila (slika 5.1). Kod potpora vei objekata sa velikim oslonakim silama, potpore se temelje na grupi ipova sa velikim, masivnim naglavnicama ploama ili se temeljenje izvodi na bunarima.


Slika 5.1: Mogui rasporedi buenih ipova za potpore mostova 5.2 Konstruisanje armature za buene

ipove 5.2.1 Opta upustva Koliina potrebne armature po duini ipa odreuje se na osnovu dimenzioniranja presjeka ipa za izraunate unutranje statike koliine u ipu. Kod oblikovanja armature ipa treba uzeti u obzir: - raunski odreenu koliinu podune

(glavne) armature i armature uzengija, - tehnike propise za podruje armirano-

betonskih konstrukcija, - principe konstruisanja armature koji vae

za okrugle presjeke, - fizikalno tehnoloke karakteristike

armature, - specifine zahtjeve koje diktiraju

tehnoloki uslovi graenja. Prve tri odredbe se ispunjavaju kroz uobiajeno poznavanje analize i dimenzioniranja konstrukcija, koji vae za okrugle presjeke optereene na pritisak i savijanje sa velikim ili malim ekcentricitetom osne sile.

Fizikalno tehnoloke osobine armature, koja se ugrauje u ipove su vane radi odreivanja potrebnih duina za sidrenje i duina za nastavljanje preklopi, te radi pravilne obrade (sposobnost krivljenja, zavarivanja). Osobine mora dostaviti isporuilac u obliku odgovarajuih certifikacijskih dokumenata atesta. Brojne specifine zahtjeve za konstruisanje armature ipova diktiraju tehnoloki uslovi ugraivanja armature, koji zavise od tehnologije graenja ipova, od geotehnikih uslova, hidrologije i niza drugih posebnih zahtjeva ije neprihvatanje stvara posledice za slabu izradu, odnosno postaju neizvodljivi. Iz gore navedenog proizilazi potreba za neophodno sudjelovanje projektanta i osposobljenog izvoaa izrade ipova, odnosno ovlatenog tehnologa. Tehnologija graenja ipova diktira ugraivanje armature za itavu duinu ipa u jednom komadu ili sa produavanjem koa u toku graenja. Armatura se oblikuje u samonosive armaturne koe, koji moraju biti dovoljno vrsti i kruti da se ne deformiraju zbog vlastite teine prilikom transporta,


Temeljenje na ipovima i bunarima Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima dizanja sa tla i ugraivanja. Sledee optereenje nastaje od kinematike sile tenog betona pri betoniranju ipa (obino sa lijakom kontraforom). Armaturni koevi su istovremeno i potporne konstrukcije za oplatu iz elinih cijevi (kolone) za sluaj da se ipovi betoniraju u vodi. Uz potovanje svih navedenih uslova za izvoenje, mogu nastupiti dva osnovna naina izrade armaturnih koeva: - vezani armaturni koevi na zavarenoj

nosivoj konstrukciji, - zavareni nosivi koevi. 5.2.2 Vezani armaturni koevi Vezane armaturne koeve sainjavaju nosiva konstrukcija koja se priprema iz elika dovoljne ilavosti i sposobnosti za zavarivanje, i nosiva armatura koja se sa paljenom icom privee na nosivu konstrukciju. Nosiva konstrukcija se sastoji iz podunih nosivih palica i nosivih obrueva i podpornog obrua na dnu konstrukcije i kuka za ugraivanje na vrhu koa. Podune nosive palice konstrukcije mogu se zavariti sa nosivim obruima sa unutranje ili vanjske strane obrua. Za izradu nosive konstrukcije dozvoljena je upotreba neatestiranog konstrukcijskog elika i armature te izrada varova bez atestiranja.


Podune palice nosive konstrukcije (slika 5.2) obino se ugrauju sa istim promjerom kao palice podune nosive armature tabela 6. U sluaju da su palice konstrukcije veeg promjera onda se privare sa unutranje strane obrueva. Podune palice moraju biti iz elika koji se moe variti. Obrui nosive konstrukcije obino se izrauju iz konstrukcijskega elika okruglog ili pravougaonog presjeka ili armaturnog elika koji se moe variti. Kod izrade treba potovati tehnoloke zahtjeve, prije svega vanjske promjere obrua, poto oni odreuju vanjski promjer ukupnog koa, a sa tim i njegovo odgovarajue ugraivanje. U tabeli 3 navedeni su razmaci izmeu obrua iz ploastog ili okruglog elika u zavisnosti od promjera podunih palica. U sluaju da se obrui iz okruglog ili armaturnog elika udvostrue sa razmakom 10 20 cm, onda vae ostojanje za obrue iz ploastog elika.

Slika 5.2: Sastav armaturnog koa ipa Tabela 3: Razmak nosivih obrua

Promjer podunih palica

konstrukcije

Obrui iz ploastog elika

Obrui iz okruglog elika

20 mm 2,5 m 1,75 m > 20 mm 3,0 m 2,00 m Tabela 4: Presjek ploastog elika nosivih obrua

Promjer ipa Presjek ploastog elika obrua

80 cm 60 x 8 mm 120 cm 80 x 8 mm 150 cm 100 x 10 mm

Kod ugraivanja koa u iskopanu buotinu te kod ugraivanja betona u tijelo ipa, ko preuzima velika optereenja radi ega odpornost nosivih obrua, kod ipova veeg promjera, esto nije dovoljna. Radi toga se ugrauje armatura koja dodatno obezbjeuje sigurnost na pojavu deformacija. Obino se ugrauju krievi iz armaturnog elika, koji kod ipova veeg promjera ne prestavljaju bistvene smetnje za prolaz cijevi kroz koje se ugrauje beton (slika 5.3). Kod tekih koeva se preporuuje ugraivanje kosih palica dijagonala, koje spreavaju transverzalnu deformaciju koa.

Slika 5.3: Kri za razopiranje

Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Temeljenje na ipovima i bunarima Distanceri su vrlo vani elementi armaturnog koa poto obezbjeuju potrebna ostojanja koa od kolone i konanog ostojanja koa od vanjskog plata ipa odnosno iskopa, te osiguravaju debljinu zatitnog sloja betona iznad armature. U tabeli 5 su navedene minimalne debljine zatitnih slojeva betona u zavisnosti od tehnologije izvoenja ipova. Kod izvoenja ipova u zatitnim kolonama upotrebljavaju se distanceri napravljeni iz armature i zavare na nosivu konstrukciju koa ili distanceri iz vlaknastog betona. Kod izvoenja ipova bez zatitne kolone preporuuje se upotreba distancera iz ploastog elika koji se naslanjaju sa veom povrinom na stijene iskopane buotine. Na slici 5.4 prikazane su provjerene izrade distancera. Tabela 5: Najmanja debljina zatitnog sloja betona iznad armature

Tehnologija izvoenja Debljina zatitnog sloja

betona Za ipove 80 cm koji se izvode u zatitnoj koloni

c = 6 cm

Za ipove koji se izvode bez zatitne kolone Za ipove iz podvodnog betona i betona sa najveim zrnom do 32 mm. Za ipove sa veim neravninama po obodu iskopane buotine.

c = 7,5 cm


Slika 5.4: Ugraivanje distancera Noga koa mora se izvesti tako, da omoguava pristup cijevi za ugraivanje betona, posebno na dnu iskopane buotine, da sprijei dizanje koa kod izvlaenja buae kolone ili cijevi za betoniranje te da sprijei prodiranje koa u dno iskopa buotine. U upotrebi su izrada sa savijenim palicama podune armature ili sa privarenim distancerima u obliku kria u kombinaciji sa nosivim obruima koji se zavare na dnu podunih palica. Slika 5.5 prikazuje najee upotrebljivane izrade.

Slika 5.5: Izrada noge koa Poduna nosiva armatura ugrauje se simetrino ili asimetrino u zavisnosti od statikih optereenja. Radi mogue pojave greaka kod ugraivanja asimetrine armature obino se preporuuje ugraivanje simetrine armature. Obino se upotrebljava standardna rebrasta armatura. Poduna armatura koa se odreuje sa dimenzioniranjem okruglog presjeka za statika optereenja koja se odrede sa analizom konstrukcije. esto se dogaa da je proraunata armatura (ili minimalna armatura) previe elastina i ne obezbijeuje dovoljnu krutost armaturnog koa. U ovakvim sluajevima treba primijeniti preporuke o minimalnim promjerima i razmacima armaturnih palica podune armature, koje su navedene u tabeli 6. Tabela 6: Promjer i razmak nosivih podunih palica armaturnog koa

Promjer ipa Promjer podune armature

Razmak podune armature

100 mm 16 mm 20 cm 120 cm 18 mm 150 cm 20 cm 20 cm

U primjeru dugih koeva koji se ugrauju po dijelovima, poduna se armatura produava sa preklopom ili na neki drugi nain prema uslovima koji su odreeni propisima i standardima. Poprenu nosivu armaturu ipova prestavljaju uzengije izraene prema pravilima koja vae za uzengije. Promjer armature uzengija ne smije biti manji od jedne etvrtine najmanjeg promjera podune armature. Radi specifinosti armiranja ipova u tabeli 7 su navedene preporuke za izbor promjera armature uzengija u zavisnosti od promjera podune armature.

Temeljenje na ipovima i bunarima Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Tabela 7: Promjer armature uzengija ipova

Promjer podune armature

Promjer uzengija

16 mm 8 10 mm 20 mm 12 14 mm 25 mm 12 16 mm 28 mm 16 mm


Do promjera 12 mm armatura uzengija se oblikuje kao spirala. Za spiralnu armaturu moe se upotrebiti obina glatka armatura. Razmak uzengija ili hod spirale ne smije biti vei od 12 najmanjih promjera podune armature. Za spiralu se preporuuje da hod spirale ne prelazi 1/5 promjera ipa, dok se kao maksimalna vrijednost preporuuje do 25 cm. U podruju unoenja sila u bueni ip treba gore preporuene razmake uzengija i hoda spirala smanjiti na polovicu. Preklopi spiralne armature koje se izvode sa kukama ili bez njih moraju se izvesti sa dovoljnom preklopnom duinom. Ugraivanje uzengija treba produiti u elemente poduporne konstrukcije (npr. u naglavnu gredu) ako to uslovi kontinuitete prenosa sila zahtijevaju. Cjelokupan ko se prikazuje u nacrtu kroz crte armaturnog koa sa detaljnim prikazom pozicija i detalja. Slika 5.6 prikazuje uzorak armaturnog nacrta koa buenog ipa. 5.2.3 Zavareni armaturni koi Zavareni armaturni koi izgrauju se od podune armature i uzengija (spirale). Armatura mora posjedovati certifikat o varljivosti poto se svi meusobni spojevi izvode zavarivanjem.

Slika 5.6: Armaturni nacrt ipa

Poduna i poprena armatura obrazuju strukturu u obliku mree koja ima dovoljnu krutost zbog zavarenih vorova tako da odpada potreba za izradu nosive konstrukcije koa. Spojevi izmeu podune i poprene armature mogu se variti runo ili u stroju za varenje. Izrada koa sa runim varenjem dozvoljena je uz uslov upotrebe prenosnih aparata za varenje koji garantuju standardizovanu izradu uporednog takastog varenja sa provjerenim elektrinim tokom i naponom, tano odreenom silom pritiska i vremenom varenja. Kod poznate strukture elika podune armature i uzengija, koja se moe variti, mora se postupak varenja programirati na nain koji ne mijenja strukturu elika poto bi ta promjena prouzrokovala promjene fizikalno-tehnolokih osobina elika. Geometrijski oblik koa, izvoa mora obezbijediti uz pomo odgovarajuih ablona. Izrada zavarenih koeva obino se obavlja uz pomo strojeva za varenje gdje je postupak varenja u potpunosti automatizovan, proizvodnja pod stalnom kontrolom i atestirana. Sa upotrebom automatizovanog postupka iskljuuje se ljudski faktor, koevi su kvalitetno izraeni sa malim odstupanjima od projektovane geometrije i drugih zahtjeva koji su odreeni u projektu. Kod planiranja varenih koeva, projektant mora potovati tehnoloke specifinosti strojne opreme za izradu koeva, dok je izvoa pri nabavljanju strojne opreme duan provjeriti da li proizvedeni koevi odgovaraju zahtjevima tehnikih propisa i standarda. Izvoa je takoe duan obezbijediti materijal koji po tehnolokim osobinama odgovara za proizvodnju koeva te organizovati stalnu kontrolu proizvodnje koeva od strane ovlatene institucije. 5.3 Bueni ipovi u vodi i mekom tlu 5.3.1 Uslovi u kojima se izvode ipovi u

zatitnoj cijevi Kada se izvode bueni ipovi sa zatitnom kolonom za buenje koja se po zavrenom iskopu izvlai (uobiajena izrada), onda se u ovakvim primjerima ipovi izrade uz pomo zatitne cijevi kouljice koja u nastavku procesa izvoenja slui kao oplata. Ovakvi sluajevi nastupaju: - kada se bueni ipovi produavaju do

spoja sa stubovima ili upornjacima kroz vodu (slika 5.7),


- kada kroz temeljna tla struji voda ili podzemna voda sa brzinom koja moe isprati beton po izvlaenju zatitne kolone za buenje (slika 5.8),

- kada se ipovi izvode u jako mekom ili itkom tlu (Cu 0,015 MN/m2) ili u tlu sa malom zapreminskom gustoom u kojima efekat otpora po zidu iskopane buotine ipa ne obezbijeuje ravnoteu izmeu hidrostatikog pritiska svjeeg betona i okolne zemlje uz ip. U ovakvim primjerima moe nastupiti bono izvijanje okolnog materijala u sluaju nastanka veeg nadpritiska betona prema povrini (slika 5.9).

5.3.2 Konstrukcija elinih cijevi za oplatu

(kouljica) Radi tehnologije izrade ipa treba uvijek kouljicu privrstiti na armaturni ko. eline cijevi koje u procesu izrade ipa slue kod oplata, u nastavku teksta kouljice, ugrauju se kao zatitni (pomoni) ili trajni elementi konstrukcije. Kada kouljice slue kao oplate koja titi beton od ispiranja ili izrivanja (slika 5.8 i 5.9) onda kouljice imaju privremenu ulogu. U ovakvim sluajevima vremenom kouljice nestanu, radi ega se mora obezbijediti zatitni sloj betona nad armaturnim koem. Za vanjski promjer kouljice vae isti zahtjevi kao i za vanjski promjer armaturnog koa.

Slika 5.7 Slika 5.8 Slika 5.9 U ovakvim sluajevima promjer koa treba smanjiti za debljinu zida kouljice i zatitnog sloja betona. Isto tako treba uzeti u obzir mostove korozije odnosno elemente za privrenje kouljica na armaturni ko. U ovim primjerima kouljice nije potrebno trajno tititi na uticaj korozije (samo radioniki za vrijeme ugraivanja), radi ega je potrebno izabrati trajnije materijale za kouljice. U tabeli 8 navedene su debljine zida kouljice koje se preporuuju za upotrebu za razliite promjere ipova.


Kouljice se izvode kao stalni elementi konstrukcije u naprijed navedenim primjerima, naroito kada je ip u cjelosti izraen u vodi ili je ispod nivoa niske vode neposredno produen u rijeni stub. U ovakvim sluajevima treba u projektu predvidjeti upotrebu jaih kouljica (gledaj

tabelu 9) sa kvalitetnom zatitom na uticaj korozije. Tabela 8: Minimalna debljina zida privremene kouljice i konstruktivnog elika

Promjer ipa Minimalna debljina zida privremene

kouljice 80 cm 4 mm 100 cm 5 mm 150 cm 6 mm

Tabela 9: Minimalne debljine zida trajne kouljice iz kostrukcijskog elika

Promjer ipa Minimalna debljina zida trajne kouljice

80 cm 6 mm 100 cm 8 mm 150 cm 8 mm

Temeljenje na ipovima i bunarima Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Ako se ipovi ili stubovi nalaze u rijeci pod uticajem rijene abrazije, onda protivkorozijska zatita mora biti otporna na uticaj abrazije. Za izvoenje protivkorozijske zatite najvie se upotrebljavaju premazi bazirani na epoksidne smole koji se po potrebi premau jo sa ukrasnim zavrnim premazom. Minimalna ukupna debljina svih premaza zatitnog sloja na osnovu epoksidne smole mora iznositi 200 m. Preporuuje se i protivkorozijska zatita sa vruom galvanizacijom sa cinkom za sluajeve kod kojih se ne oekuje intenzivnije djelovanje abrazije. Kod odreivanja duine i visine ugraivanja kouljice, projektant mora uzeti u obzir sve tehnoloke i eksploatacione vidike, po potrebi saraivati sa izvoaem, geomehaniarom i hidrometeorolokom slubom koja e dostaviti podatke o visini vodostaja rijeke u asu izvoenja. Gornja ivica privremene kouljice obino se namjesti na nivo radnog platoa za izradu ipa. Dubinu donjeg ruba uslovljava uslov ravnotee izmeu hidrostatikog pritiska svjeeg betona u kouljici sa pasivnim odporom zemlje koja obkruuje ip te dinamika betoniranja ipa. Kouljicu treba dobro privrstiti na armaturni ko. Sa odgovarajuim distancerima se zavari na nosivu konstrukciju armaturnog koa. Najvei dozvoljeni vanjski promjer kouljice dostavlja izvoa u zavisnosti od kolone za buenje. Za potrebe centriranja koa na kouljicu se privare distanceri koji se, u sluajevima trajne izrade, naknadno uklone sa bruenjem. Na ovim mjestima se naknadno mora popraviti protivkorozijska zatita, radi ega je bolja upotreba patentiranih priljepljenih distancera iz korozijsko otpornog sintetikog materijala. 5.4 Konstruisanje spoja ipa sa

potpornim konstrukcijama mosta 5.4.1 Spoj ipa sa naglavnom gredom ili

ploom Zbog obezbjeenja regularnog unosa optereenja (osne sile, momenti savijanja i prene sile) iz elemenata potpornih konstrukcija mostova u ipove potrebno je iznad vrha ipova uraditi naglavnu gredu (temeljna greda) kada su ipovi razvrstani u jednoj ravnini, odnosno naglavnice (ploe, blokovi) kada su ipovi razvrstani u dvije ili vie ravnina.

Naglavne grede i naglavnice elementi veih dimenzija i nosivosti koje obezbjeuju kontinuiran unos potpornih sila iz konstrukcije u ipove. Naglavne grede i blokovi moraju se koncipirati tako, da omoguavaju ugraivanje pravilno oblikovane armature za preuzimanje svih optereenja koji nastaju u osnovnom modelu podupora i sve lokalne uticaje (npr. rascjepne sile). Naglavne grede se izvode ire od vanjskog promjera ipa sa prepustima od 15 cm na obe strane, odnosno toliko iroke da jezgro armature grede premauje promjer ipa. U sluaju izvoenja ipova u tekim uslovima koji ne garantuju pravilan poloaj ipova (npr. rad sa nestabilnih platoa, sa pontona i dr.) onda treba naglavnu gredu rairiti u srazmjeru sa oekivanim odklonom od projektovanog poloaja. Minimalna visina grede se usvaja na osnovu zahtjeva za obezbjeenje sidrene ili preklopne duine armature iz ipova i prikljunih elemenata potpornih konstrukcija. U koliko se ipovi prikljuuju na gredu u tlu koji sadri agresivne medije, preporuuje se da glava ipa bude iznad dna grede za 20 cm (slika 5.10). Duinu armature za sidranje iz ipa u naglavnu gredu odreuje se na osnovu propisa i standarda navedenih u poglavlju 2. Slika 5.11 prikazuje osnovne principe pri konceptu naglavne grede.

Slika 5.10: Potopljena glava ipa u naglavnu gredu Armaturu naglavne grede treba konstruisati tako, da u cjelosti obuhvati armaturu ipa. Najmanje jedna ugaona palica objekta sa armaturom uzengija mora prolaziti izvan linije unosa sile iz ipa u gredu uz potovanje ugla unosa 45. Isto vai i za unoenja sile iz elementa potporne konstrukcije u naglavnu gredu.


Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Temeljenje na ipovima i bunarima U primjeru unosa velikih sila u gredu mogu se u gredi pojaviti sile cijepanja koje treba preuzeti sa dodavanjem rascjepne armature u obliku zatvorenih uzengija, a preporuuje se i produavanje spiralne armature ipa u gredu. Kod odreivanja rascjepnih sila treba uzeti u obzir eventualne ekscentrinosti osne sile u ipu i prikljunom elementu potporne konstrukcije. Rascepna sila zavisi od omjera veliine kontaktnih povrina stubova stub/greda i greda/ip. Za raun rascjepne sile postoje empiriki obrasci i MKE kompjuterski programi. Posebnu panju treba posvetiti kod odreivanja potrebne armature u naglavnim gredama i ploama kada se pojedinane (stubovi) ili linijske podupore (zidovi) oslanjaju izvan osi ipova. U tom sluaju smislena je kontrola prorauna armature uz upotrebu jednostavnijih modela u kojima se primjenjuje analogija reetke (slika 5.13). Isto tako treba brinuti za pravilno sidranje armaturne optereene na zatezanje, poto se naglavne grede i ploa esto ojaavaju sa velikim presjecima armature sa ogranienim mogunostima za pravilno sidranje. U ovakvim sluajevima armaturu treba oblikovati u obliku ome ili se na krajevima palica namjeste patentirane matice za sidranje odnosno zavare ploe za sidranje (slika 5.13).

Slika 5.11: Principi armiranja naglavne grede

Slika 5.12: Rascepna sila u gredi Zbog nesigurnog usidrenja potrebno je u tim podrujima predvidjeti dovoljnu koliinu poprene armature (uzengije, ome) (slika 5.13). Upustva za naglavne grede treba primjenjivati i kod naglavnih ploa, s tim da treba uzeti u obzir prostorsko usmjerenje vektora statikih koliina sa prikazanom glavnom zateznom armaturom iznad ipova (slika 5.14).

Slika 5.13: Tok tlanih i zateznih palica u naglavnoj gredi, sidrita armature

Slika 5.14: Primarna zatezna armatura u uobiajenim naglavnicama


Temeljenje na ipovima i bunarima Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Kod konstruisanja armature treba uzeti u obzir i unos sile iz stuba u naglavnu plou te na odgovarajui nain armirati trake ispod stuba. Slika 5.14a prikazuje produenje ipa samca sa stubom. Ovakva izrada obezbjeuje mogunost namjetanja podupora za montau skele, podupiranje oplate stuba i podupiranje skele gornje konstrukcije. Kod ugraivanja armature u velike naglavne grede potrebno je obezbjediti pravilan poloaj armature. U tom sluaju se ugrauju nosai za armaturu koji se, zajedno sa armaturom, ubetoniraju u gredu. Naglavne grede i ploe mogu se, po potrebi, izvoditi u podzemnoj ili povrinskoj vodi uz upotrebu zagatnica. 5.4.2 Neposredno povezivanje ipova sa

poduporama Kada su podupore mosta zasnovane kao samostalni stojei stubovi, onda se moe upotrebiti neposredno povezivanje ipova sa stubovima. Ako se produenje izvodi na suhom, onda se ip nastavlja u stub neposredno. Nakon izvlaenja buae kolone i nakon nekoliko sati odstrani se gornji sloj slabog betona, pripremi se povrina radnog spoja poslije ega se ip nadobetonira sa stubom istog promjera uz potivanje odredbi za preklopne duine armature (slika 5.15a). U koliko se ip produava u stub razliitog presjeka, onda se prethodno izvede produetak ipa radi ugraivanja prikljune armature stuba ili se prikljuna armatura prethodno spoji na armaturni ko ipa (slika 5.15b).

Slika 5.15: Produavanje ipa na suhom

Slika 5.16: Izrada podvodnog spoja uz pomo kouljice Produavanje ipova u vodi po pravilu se izvodi sa stubovima manjeg promjera. U tom sluaju se podvodni dio stuba zabetonira u elinoj kouljici. Gornji kraj kouljice mora biti iznad nivoa vode, donji rub mora ii u ip toliko duboko da nakon izvlaenja radne kolone ne doe do istiskivanja materijala uz iskop buotine ili isticanja betona iz buotine. U sluaju da viskoznost betona u prostoru izmeu oboda iskopane buotine i vanjskim obodom kouljice ne obezbjeuje potrebnu ravnoteu izmeu svjeeg betona u kouljici stuba i viskoznim odporom isticanja betona, onda se i ip u gornjem dijelu izvede u kouljici koja se privari na kouljicu stuba uz pomo elinog ploastog prstena. Ovaj prsten se moe zamijeniti sa razliitim elementima za zaptivanje (slika 5.17).

Slika 5.17: Izrada podvodnog spoja pomou kouljice stuba i ipa




6. PROJEKTOVANJE I

KONSTRUISANJE TEMELJA NA BUNARIMA

6.1 Opti principi koncepta Pri izboru koncepta i projektovanju temeljenja na bunarima treba obezbjediti slijedee osnovne kriterije za sigurnu upotrebu konstrukcije: odpornost, stabilnost, upotrebljivost i

trajnost konstrukcije; kod projektovanja treba upotrebljavati

evropske (EUROCODE) i nacionalne propise i standarde koji se odnose na materijale, temeljenje objekata, odreivanje uticaja na konstrukcije, za armirani beton i sigurno projektovanje na potres;

kod analize uticaja potrebno je, u to veoj mjeri, upotrebljavati meunarodne vaee raunske metode, raunske modele i raunske programe.

Kod izbora dubine temeljenja, dimenzija bunara i naina graenja bunara potrebno je, kod izbora koncepta i projektovanja objekata, uzeti u obzir sledee faktore: vrstu i veliinu konstrukcije objekta, uslove lokacije gradilita, koji se odnose na

globalnu stabilnost i pomjeranja tla, uslove okoline (uticaji na susjedne objekte,

na saobraaj, na komunalne objekte i instalacije),

uslove poluprostora tla, dozvoljenja slijeganja poduprte konstrukcije uslove koje nalau uticaji podzemne vode, potresne prilike na uem podruju objekta, uticaji okoline (hidrologija, povrinske vode,

sezonske promjene, vlanost, slijeganje), ekonominost graenja. Kod temeljenja u kompaktnom tlu (stjenovita tla) potrebno je uzeti u obzir: deformabilnost i vrstou stijenske mase prisutnost slabijih slojeva, pojavu

raspadanja, podruja prelomnice ispod bunara,

prisutnost kontaktnih ploha ili drugih diskontinuiteta i njihovih karakteristika (npr. zapunjenje, irina, razmak, povezanost),

stanje razpadnje, dekom-pozicije i prelomi stijena,

oteenja kamenog masiva u blizini bunara.

Bunari koji se temelje u vrstom tlu obino se projektuju na osnovu pretpostavljenih kontaktnih tlanih napona. Za tvrde intaktne eruptivne stijene, gnajse, krenjake i konglomerate, pretpostavljeni tlani naponi

su ogranieni sa tlanim odporom betona temelja. Kod projektovanja bunara obrauju se slijedee projektne situacije: projektna situacija poetnog stanja padine,

postojeih objekata i infrastrukture u uticajnom podroju prije izvoenja radova

tehnoloke projektne situacije koji sadre izgradnju pristupnih puteva, radnih platoa, iskopa za ahtove bunara i druge radne faze graenja, kao to su: prednaprezanje geotehninih sidara, odravanje i eventualne popravke, intervencije u padinama radi odravanja drenanih sistema;

projektne situacije trajne eksploatacije objekta,

nezgodne i seizmike projektne situacije. Temeljenje na bunarima je nain dubokog temeljenja u kome se iskop vertikalnog ahta izvodi na nain koji se primjenjuje pri izradi klasinih bunara. Radi se o postepenom iskopu po fazama uz istovremeno obezbjeenje oboda iskopanog ahta. Izmeu dubokog temeljenja na bunarima i ipovima ne postoje bistvene razlike u pogledu nosivosti i deformabilnosti. Kod dubokog temeljenja na bunarima kao i na ipovima u poreenu sa plitkim temeljenjem, postoji mnogo vea interakcija izmeu tla i temelja. Razlika izmeu ova dva naina dubokog temeljenja je u nainu izvoenja. Pod dubokim temeljenjem se smatra temeljenje na veim dubinama od 6,0 m od nivoa ravnoga terena odnosno kosog terena - padine na nioj strani. Za izvoenje radova na iskopu bunara postoje dva naina: sa postepenim iskopom uz istovremenu

zatitu oboda ahta (slika 6.1), Sa postepenim sputanjem (potapljanjem)

prethodno zabetoniranog bunara iznad terena (slika 6.2).

Kod prvog naina iskop se izvodi postepeno po etapama visine 0,8 do 1,5 m uz zatitu oboda iskopa armiranobetonskim obruima ili elinim obruima u zavisnosti od kvaliteta tla i veliine pritiska zemlje. Kod drugog naina bunari se izvode na mjestu iskopa iznad terena u visini 2,0 do 4,0 m. Izvoenje moe biti sa betoniranjem na licu mjesta ili sa montanim prefabrikovanim elementima. Mehanizovani iskop u bunaru i sputanje bunara izvodi se jednovremeno.

Temeljenje na ipovima i bunarima Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Nakon sputanja prvog dijela bunara betonira se slijedei segment bunara na gornjoj strani i ponovi postupak sputanja sa potkopavanjem.

U smislu geotehnikog projektovanja EC 7 bunari su uvrteni u geotehniku kategoriju 2 i 3, a tu nisu eksplicitno navedeni bunari kao primjeri konstrukcija nego samo kao njihovi dijelovi.

1 poetna faza iskopa 2 iskop bunara po etapama uz izvoenje zatite sa AB djeliminim ili punim obruima (u slabom tlu) 3 zatita iskopa sa oblogom iz brizganog tokret betona (u raspucaloj stijeni) 4 izvoenje iskopa sa bagerom i transport iskopanog materijala sa kranom ili autodizalicom 5 izveden bunar i stub (primjer upljeg bunara) Slika 6.1: Izrada bunara sa postepenim iskopomu uz jednovremenu zatitu oboda ahta

1 radni plato (privremeni nasip) 2 poetni segment bunara sa elinim sjekaem 3 sputanje bunara sa potkopavanjem i izradom novih segmenta bunara 4 podbeton (podvodni beton) 5 izrada temelja i stuba 6 izrada plata bunara u dijelu iznad terena Slika 6.2: Izrada bunara sa postepenim sputanjem i prethodnim zabertoniranjem bunara


Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Temeljenje na ipovima i bunarima Geotehnika kategorija 2 ukljuuje slijedee elemente, odnosno dijelove konstrukcije bunara: temeljna ploa, zidovi i ostale konstrukcije koje podupiru

zemlju ili vodu, iskopi, upornjaci i stubovi mosta, geomehanika sidra i ostali sistemi

sidranja. Geotehnika kategorija 3 ukljuuje konstrukcije ili dijelove konstrukcija koji nisu obuhvaeni kategorijama 1 i 2. U konteksu bunara u kategoriju 3 su uvrteni: jako duboki bunari velikih dimenzija, bunari kod kojih postoji veliki rizik ili

neuobiajene i vrlo teke prilike u tlu, konstrukcije u podruju velike potresne

ugroenosti, bunari u podroju moguih nestabilnih

lokacija graenja ili stalnih pomjeranja, na kojima treba izvesti odvojena ispitivanja ili primijeniti posebne mjere.

U pogledu naina unosa optereenja podupore u temeljna tla bunari se mogu podijeliti na stojee (slika 6.3) i plivajue bunare (slika 6.4). Kod prvih se cjelokupno optereenje prenosi u tlo preko temeljne ploe odnosno pete bunara. Plat ima funkciju zatite iskopa, eventualno titi stub na klizanje padine, oblikuje prostor oko stuba i posredno smanjuje optereenja. Kod plivajuih bunara se dio optereenja prenese u temeljni prostor sa trenjem preko oboda plata. U tom sluaju se izvodi masivna temeljna ploa na gornjoj strani ahta bunara ili se stub po cijeloj visini ahta vrsto povee sa platem. Temeljenje sa bunarima moe se izvesti sa pojedinanim bunarima okruglog ili elipsastog presjeka ili iz grupe bunara, obino iz dva ili etiri bunara koji se vrsto poveu sa poprenim nosaem ili ploom. Bunari koji se izvode sa postepenim iskopom i odmah zatite, obino imaju kruni ili elipsasti presjek. Oblik i dimenzije bunara, prije svega, zavise od dimenzije i oblika stuba, reda veliine statikih uticaja, stabilnosnih prilika terena i visine odnosno dubine bunara.

Slika 6.3: Stojei bunar

Slika 6.4: Plivajui bunar



1 - zatita kod izvoenja iskopa 1a - AB poluobrui sa ili bez pasivnih sidara 1b - AB obrui (prstenovi) kod etapne izrade iskopa 1c - zatita iskopa sa brizganim betonom 2 - peta bunara kontakt izmeu dna bunara sa nosivim tlom 3a - ispuna sa djelomino armiranim betonom 3b - ispuna sa ljunkom

4 - temeljna ploa ukljetenje stuba u bunar 5 - stub 6 - zid plata bunara 6a - dilatirani elementi plata 6b - trapezni elementi plata 6c - nageti klizni obrui plata

Slika 6.5: Opti principi zasnivanja bunara za stubove vijadukta


Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Temeljenje na ipovima i bunarima Kod bunara koji se izvode sa postepenim sputanjem mogu se upotrebiti i presjeci pravougaonog ili kvadratnog oblika. U pogledu dimenzija bunara ne postoje fiksna ogranienja. U sluajevima kada se zatita iskopa izvodi sa brizganim torkret betonom, promjer bunara se ograniava na 2,0 do 2,5 m. Promjer bunara uslovljava radni prostor potreban za izvoenje iskopa kao i za ugraivanje brizganog betona. U graevinskoj praksi su poznati primjeri izvedenih bunara promjera D = 2,0 m. Ogranienja maksimalnih dimenzija presjeka bunara praktino nema. Poznati su primjeri bunara u obliku elipse sa dimenzijama 21,0 x 15,0 m. Kod zasnivanja bunara mogu se upotrijebiti principi idealno vrste ili idealno gipke (deformabilne) konstrukcije (slika 6.5). vrstoj konstrukciji odgovara monolitni neprekinuti armiranobetonski na savijanje vrsti cilindar, dok se elastina gipka konstrukcija bunara postie sa elementima plata (obrua) bunara koji su meusobno klizno dilatirani. Prednosti vrste konstrukcije su velika stabilnost i relativno mala osjetljivost na lokalne diskontinuitete i nehomogenost u poluprostoru tla, dok je prednost elastine-gipke konstrukcije manje optereenje od pritiska zemlje koji djeluje na bunar, a sa tim i manje debljine zidova plata. Kod relativno velikih pomjeranja koja nastaju od puzanja tla i povremenih jakih diskontinuiranih klizanja je koncept vrstog bunara ekonomian od 15 20 m dubine. esto se upotrebljavaju mijeani princip, koji uzima u obzir ekonominost te statiku i kinematiku plata bunara. Dubina (visina) bunara zavisi naroito od dubine na kojoj se nalaze nosiva tla pri emu je znaajno da se bunar ukljeti u relativno zdravu nosivu stijenu. Takozvani plivajui bunari rijetko se upotrebljavaju i to samo u sluajevima kada se nosiva tla stijene ne mogu dosei. Obino dubine od 15 18 m daju znatno veu cijenu zbog oteanog vertikalnog transporta odkopanog materijala. Do ovih dubina i odgovarajuem presjeku bunara, iskopani materijal se vertikalno transportuje pomou hidraulinog bagera sa produenom rukom. Kod veih dubina prenos odkopanog materijala se obavlja uz pomo mehaninog bagera. Maksimalne dubine bunara iznose od 30,0 do 35,0 m.

6.2 Konstrukcijski elementi zatite kod izvoenja iskopa

Debljina plata iz brizganog-torkret betona (slika 6.6) koji se izvodi za zatitu pri postepenom iskopu bunara, zavisi od stanja temeljnog tla i izabranog presjeka bunara. Kod uobiajenih dimenzija iznosi od 10 do 15 cm. Plat djelomino moe biti bez armature a obino se armira sa dvojnom armaturnom mreom. Kod veih obima upotrebljavaju se eline razupore. Na vrhu bunara izvodi se ojaan plat obru iz armiranog betona, koji poveava stabilnost pri djelovanju pritisaka tla. U najniim slojevima iskopa u podruju kompaktne stijene, zatita oboda iskopa sa brizganim betonom nije neophodna (slika 6.6) u koliko se nakon runog ienja temeljne plohe odmah betonira peta bunara. Zatita iskopa bunara sa armiranobetonskim obruima (slika 6.7) koji se izvede na licu mjesta, upotrebljava se kod bunara veih promjera u slabom tlu, a prije svega kada se bunar kasnije ne popunjava sa betonom. Dubina iskopa pojedinane kampade iznosi od 1,0 do 1,5 m, a zavisi od stvarnih karakteristika tla, presjeka bunara, radno-tehnikih uslova. U tlu sa slabom kohezijom treba esto dubinu iskopa pojedinih kampada smanjivati 20 do 30 cm kako bi se izbjeglo obruavanje materijala.

Slika 6.6: Zatita iskopa bunara sa oblogom iz armiranog brizganog-torkret betona Kod upljih bunara izvode se zidovi plata bunara debljine 30 60 cm nakon izvedenog betoniranja pete bunara u zavisnosti od veliine pritiska zemlje.



Slika 6.7: Osiguranje iskopa sa obruima (prstenovima)

Slika 6.8: Primjeri oblikovanja pete bunara


Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Temeljenje na ipovima i bunarima 6.3 Temeljna ploa i oblikovanje kontakta

pete bunara i temeljnog tla Ukljetenje bunara u nosiva tla treba izvesti u minimalnoj debljini 1,5 2,5 m. Izvoenje rairene pete bunara je opravdano u sluaju kada bunar okruuje nevezani materijal, te slaba stijena, a manje gdje se bunar ukljeuje u kompaktnu stijenu. U ovim primjerima rairenje presjeka treba poeti u podruju nevezanog materijala s tim da je unaprijed poznata konana dubina bunara. Kod veih ukljetenja bunara u stijenu postie se rairenje optereenja u temeljna tla sa trenjem izmeu nazubljenog plata i stijenske mase. Pri veim nagibima osnove stijenske mase moe se temeljna peta bunara, na kontaktu sa stijenskom masom, izvesti stepenasto. Bolje povezivanje izmeu pete bunara i tla moe se postii i sa vertikalnim sidrima.

6.4 Nain povezivanja stuba i bunara U primjeru ukljetenja stuba u bunar tada se na vrhu izvede t.k.z. puni bunar (slika 6.5 a, b i 6.9). Ovakvo rjeenje se primjenjuje u slijedeim sluajevima: kod bunara manjih promjera (4,5 5,0 m), kod bunara veeg promjera i visine od 6,0

10,0 m, kada je mali prostor izmeu stuba i plata

bunara kada bi to poveanje prouzrokovalo poveanje promjera bunara,

kada to dozvoljava visina stuba u pogledu preuzimanja horizontalnih optereenja,

kod veeg prisustva vode.

1a obrui za zatitu pri iskopu 2 ukljetenje stuba u bunar temeljne ploe 4 - stub 1b obloga iz brizganog betona 3 djelomino armiran beton ispune Slika 6.9: Konstruktivne karakteristike punog bunara


Temeljenje na ipovima i bunarima Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Punjenje bunara izvodi se djelomino armiranim betonom za punjenje ili armiranobetonskim valjkom sa platom koji se popuni sa ljunkom. Punjenje sa ljunkom izvodi se kod veih dubina i veih presjeka bunara kada punjenje sa betonom nije ekonomino. Na vrhu bunara u podruju bunara treba urediti odvodnjavanje. Kot upljih bunara (slika 6.5 c, d i 6.10) stub se ukljeuje u temeljnu plou pete bunara u slijedeim sluajevima: kada treba smanjiti krutost stuba sa

poveanjem njegove visine, u nestabilnom podruju kada plat bunara

slui kao zatitna konstrukcija. Kod mostova i viadukta mogu se pojedinane potpore temeljiti na pojedinanim bunarima koji se meu sobom poveu sa krutom gredom ili ploom. Prednost temeljenja na vie bunara je bolja iskoritenost uinka okvira. Naredna prednost se ogleda u lakem obezbjeenju stabilnosti u toku izvoenja iskopa u odnosu na pojedinani bunar veeg promjera. Sa stanovita izvoenja radova varijanta sa vie manjih bunara je neugodnija od varijante sa jednim veim bunarom.

Temeljenje potpore na vie bunara manjeg promjera je ekonomino za dubine do 10,0 m. U strmim padinama mogu se bunari dvije susjedne podupore meusobno povezati sa krutom poprenom gredom, tako da optereenja od pritiska zemlje preuzimaju kao okvirna konstrukcija (slika 6.11). Za temeljenje podupora u strmim padinama sa veim debljinama nenosivih slojeva ekonomino je rjeenje sa zajednikim bunarem u obliku elipse veeg promjera za dva stuba dvije paralelne rasponske konstrukcije. Na vrhu bunara se izvede kruta poprena greda koja meusobno povezuje stubove (slika 6.12). 6.5 Sidrenje bunara u nestabilnu podlogu Sidrenje bunara izvodi se kod temeljenja u strmoj nestabilnoj padini. Kod izvoenja iskopa esto treba sidrati poluobrueve u poetnoj fazi iskopa u toku zasijecanja padine, kada se ne moe izvesti osiguranje sa punim prstenima. U tom dijelu se izvode poluobruevi u kombinaciji sa pasivnim sidrima ili prednapetim sidrima to zavisi od veliine pritiska zemlje (slika 6.13).

Slika 6.10: Konstruktivne karakteristike upljeg bunara



Slika 6.11: Popreno povezivanje bunara na nestabilnoj padini

Slika 6.12: Zajedniki bunar za stubove vijadukta na strmoj padini sa vrstom osnovom na vei dubini

Slika 6.13: Sidranje poluobrua u poetnoj fazi iskopa bunara


Temeljenje na ipovima i bunarima Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima U nestabilnim padinama gdje su prisutna klizita, u nekim sluajevima, moe se stabilnost bunara obezbijediti sa trajnim geomehanikim sidrima. U strmim klizovitim padinama u kojima postoji mogunost pojave iznenadnih klizanja esto puta nije ekonomski opravdano obezbjeivati stabilnost itave padine u cilju potpunog spreavanja pomjeranja. U takvim sluajevima treba izabrati rjeenje sa pojedinanim poduporama i obezbijediti lokalnu sigurnost do eljene mjere. Pri tome treba uzeti u obzir, da u sluaju pomjeranja prema podnoju padine dolazi do koncentracije optereenja u nepomino podruje potpore. Openito postoje dvije mogunosti za preuzimanje tih koncentrinih optereenja i to da se u cjelosti preuzmu sa masivnim podpornim zidovima ili sa sidranjem bunara. Sidranje se moe izvesti na prednjoj strani bunara prema padini, ili se namjeste na dolinsku stranu stuba. Mogua je izrada sidranja samog bunara. Sa prednapregnutim sidrima, na vrhu bunara, efikasno se preuzima dio horizontalnih sila i smanjuju momenti savijanja u bunaru.

U jako ugroenim podrujima sidra se ugrauju jo u donjim nivojima bunara (slika 6.14). Ovaj nain se upotrebljava u izuzetnim primjerima radi negativnih inilaca kao to su: usporavanje toka izgradnje; zapleteni statiki sistemi radi faznosti

graenja i mogunosti priblinog uzimanja u obzir preraspodjele pritisaka zemlje (koncentrisani unos optereenja);

oteana mogunost kontrole funkcionalne sposobnosti prednapregnutog sidra npr. pomou ekstenziometra ili mjeraa sile u sidru u glavi bunara;

nemogunost zamjene prednapregnutog sidra oteenog od korozije ili prekida, dodatno sidro se moe ugraditi samo uz bunar ili njegovoj glavi;

smanjenje reakcije tla na dolinskoj strani.

Slika 6.14: Primjer sidranja bunara sa sidranjem na vie nivoa


Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima Temeljenje na ipovima i bunarima Prednost imaju geomehanika sidra sa sidranjem na vrhu bunara odnosno grede za povezivanje bunara kod temeljenja podupore na dva ili vie bunara koji su ugraeni na padinskoj ili dolinskoj strani temelja. U ovim primjerima sidra se mogu kontrolisati i u sluaju odkazivanja zamijeniti. U ovakvim sluajevima treba predvidjeti prostor za rezervna sidra. Osiguranje krajnjeg upornjaka moe se izvesti sa sidranjem padine (zemljanog dijela temelja) na dolinskoj strani (slika 6.15). Sidra se prednapnu na 2/3 korisnog optereenja i zainjektiraju sa cementnom emulzijom sa kojom istovremeno poboljamo ispucalu stijensku masu.

Slika 6.15: Sidranje bunara i krajnega

upornjaka u strmoj padini Bolje rjeenje od osiguravanja nestabilne padine sa sidrima je produbljivanje bunara. U poreenju sa sidranjem po nivojih stuba i bunara, sidra rasporeena na dolinskoj strani izvan bunara imaju slijedee prednosti: smanjenje reaktivnih sila (napona) u tlu i

spreavanje rastresitosti i klizanja zemlje na dolinskoj strani bunara;

smanjenje optereenja i bunaru gdje nema koncentrisanog unosa sile po nivou sidranja.

6.6 Posebnosti konstrukcije bunara koji

se izvode sa sputanjem Zasnivanje konstrukcije bunara, koji se izvodi sa postepenim sputanjem, uslovljena je sa nainom izrade i sa osobinama nenosivih slojeva temeljnog tla, kroz koja se izvodi sputanje bunara. Bunar upljeg presjeka kvadratnog, pravougaonog, krunog ili elipsastog oblika sa ili bez unutranjih

pregrada (slika 6.16) izvodi se na licu mjesta iznad radnog platoa u pojedinanim segmentima ili u jednom komadu. Segmenti mogu biti i u montanoj izradi. Kod pravilno izvedenog vjetakog nasipa u vodi, veliki priliv vode mogu je samo kroz dno bunara. U takvim sluajevima se obavlja crpljenje vode sa pumpama veih kapaciteta ili se izvede zatvaranje pomou injektiranja pod pritiskom. Bunar se, u toku sputanja, izvodi po fazama u slijedeim primjerima: kod velikih dubina i manjih irina (promjera)

bunara kada je H/B > 1.3, kod ograniene visine ruke bagera ili krana: h/h' < 2 / h = visina etape, h' = visina ruice bagera ili krana),

kada se ispod radnog platoa nalazi meka glina.

Bunar se izvodi u punoj visini iznad radnog platoa u slijedeim primjerima: kod malih dubina i velikih irina (promjera)

bunara kada je H /B < 1.3, kod ograniene visine ruke bagera ili krana

h< 2/3 h' (h = visina bunara, h' = visina ruice bagera ili krana),

kada se ispod radnog platoa nalazi tvrda glina ili pijesak,

kod tekih bunara koji se ne mogu umiriti sa mehanizmima zaustavljanja.

Konstrukcija bunara, koji se izvodi sa sputanjem, sastoji se iz: sjeka-no, vijenac i zidovi bunara. No sa vijencem (slika 6.17) na unutranjoj strani bunara omoguava: neposredni prenos pritiska od teine

bunara na tlo u procesu sputanja, zatitu bunara kod nesimetrinog

optereenja koja nastaju zbog prepreka pri sputanju,

laki iskop tla. No je potreban pri sputanju bunara kroz vrsta tla i slojeve sa preprekama. Mora imati dovoljnu krutost, u suprotnom moe prestavljati prepreku kod sputanja bunara.



Slika 6.16: Mogui oblici bunara, koji se izvode sa sputanjem

Slika 6.17: Oblikovanje donjeg dijela bunara sa sjekaem




Vijenac mora imati slijedee osobine: mora obezbjediti dobar oslonac za no, koji

se neposredno oslanja na tla radi ega je ispostavljen uticaju lokalnih optereenja, koja nastaju radi prepreka kod sputanja bunara,

u poprenom presjeku mora imati oblik trapeza u kome se nagib unutranje stranice prema vertikali smanjuje kod kompaktnijeg tla,

na vijenac se privrsti no u obliku sjekaa sa kojim se poveava uinak zasijecanja u tlo.

Zidovi bunara imaju slijedee funkcije: prestavljaju zatitu u toku sputanja

bunara, preuzimaju sva optereenja, koja se

pojavljuju u toku sputanja ili transporta, sa svojom masom omoguavaju da bunar

samostalno prodire savlaujui trenje u tlu ispod noa na donjoj strani bunara.

U zidove bunara treba ugraditi sve cijevi za instalacije koje su potrebne za sprovoenje mjera za korekciju u toku sputanja. U podruju sjekaa ugrauju se cijevi za ispiranje sjekaa. 7. GEOSTATIKA ANALIZA BUENIH

IPOVA 7.1 Ulazni podaci 7.1.1 Openito Namjena geostatike analize, kao sastavnog dijela analize itave nosive konstrukcije objekta, je dokazivanje pouzdanosti konstrukcije objekta koja ukljuuje sigurnost, upotrebljivost i trajnost konstrukcije temeljenja na buenim ipovima. Ova analiza je obavezni sastavni dio graevinskog projekta za dobivanje graevinske dozvole. Kod zasnivanja i projektovanja konstrukcija temeljenih na buenim ipovima upotrebljavaju se oprobane i primjenjivane metode analiza konstrucija i temeljnog tla sa uzimanjem u obzir interakcije. Statika analiza ukljuuje: - podatke o geometriji konstrukcije i

temeljnog tla, - podatke o materijalima iz kojih su

napravljeni elementi temelja i konstrukcija

- podatci o osobinama zemlje i stijene temeljnog poluprostora,

- uticaje od optereenja, pomjeranja i ubrzanja u razliitim pravcima,

- raunske modele i (ili) rezultate terenskih ispitivanja za optereenja,

- granine vrijednosti deformacija, irine pukotina, njihanja (vibracije) i dr.

U analizi treba uzeti u obzir karakteristine i projektovane vrijednosti za uticaje. 7.1.2 Granina stanja U analizi konstrukcije, ukljuujui i temelje, projektant ima obavezu, da provjeri slijedea granina stanja: Granina stanja nosivosti (upotrebljene oznake iz prEN 1990): - STR: unutranje ruenje ili prekomjerne

deformacije konstrukcije u cjelosti, konstruktivnog elementa ukljuujui i elemente temeljenja zbog iskoritene odpornosti materijala konstrukcije.

- GEO: ruenje ili prekomjerne deformacije tla kod kojih je vana vrstoa zemlje i stijenske mase

- STA: gubitak globalne stabilnosti ili prekomjerna deformacija tla cijeloga sklopa konstrukcije i tla

- UPL: ruenje od podizanja tla zbog djelovanja vertikalnih sila koja se pojavljuju radi vertikalne montae konstrukcije ili zemljanih masa

- HYD: ruenje u tlu koja nastaje radi hidrostatikih gradienata.

Granine vrijednosti pomjeranja temelja: - u analizi se odreuju granine vrijednosti

pomjeranja temelja na buenim ipovima, koji prestavljaju one vrijednosti pomjeranja koje jo uvijek garantuju potrebnu sigurnost prije aktiviranja graninih stanja konstrukcije koja se podupire.

7.2 Nosivost ipova optereenih sa

osnom silom 7.2.1 Openito Geostatika analiza temeljenja na buenim ipovima ograniava se na odreivanje vanjske i unutranje nosivosti ipa. Unutranja nosivost ipa moe se tano odrediti sa jednainama koje vae za odreivanje nosivosti krunih presjeka, dok odreivanje vanjske nosivosti ipa, t.j. nosivosti koju obezbjeuje temeljno tlo u kontaktu sa ipom, zahtijeva dobro poznavanje stvarnih karakteristika temeljnog tla i mehanizama unosa optereenja u

Temeljenje na ipovima i bunarima Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima temeljna tla. Nosivost zavisi od tanosti terenskih i laboratorijskih ispitivanja te od vie iskustvenih parametara. Radi svega navedenog moe raunski odreena nosivost bistveno odstupati od stvarne nosivosti. Najsigurnije podatke o nosivosti dobivaju se sa ispitivanjem nosivosti probnog ipa ili iz drugih in-situ ispitivanja ije izvoenje je opravdano zbog velikih trokova, ako se radi o temeljenju na veem broju ipova ili temeljenju zahtjevnih objekata. U ovakvim sluajevima trokovi ispitivanja ostvaruju utede pri temeljenju zbog primjene manjih faktora sigurnosti.


Kod empirijski odreene nosivosti ipova uzima se u obzir manja pouzdanost raunskih rezultata kroz odreivanje faktora sigurnosti na odreeni nain. Vertikalnu nosivost ipa obino odreuje geomehaniar koji navodi (ili je provjeri kroz ve poznatu reakcijsku silu) u prijedlogu temeljenja u geomehanikom izvjetaju. Zbog mogue nepouzdanosti ulaznih podataka, kod izvoenja radova obavezno je prisustvo geomehanikog nadzora, gdje geomehaniar za svaki ip odreuje skladnost parametara, uzetih u proraunu sa stvarnim stanjem i po potrebi odredi nove mjere u saglasnosti sa projektantom. 7.2.2 Granina nosivost odreena na

osnovu ispitivanja temeljnog tla

Raunsku nosivost ipa (Rcd) sainjava nosivost osnovne plohe (noge) (Rbd) i nosivost plata (Rsd). Po EC7 odreuje se po sledeim izrazima:

sdbdcd RRR +=

bbkbd RR /=

ssksd RR /= Za buene ipove je b = || 1.6 || i s = || 1.3 ||, pri emu je:

bbkbk AqR = i

si

n

lsiksk AqR =

=1

Gornji simboli znae: Ab nominalna povrina osnovne plohe ipa Asi nominalna povrina plata kola u i-tom

sloju

qbk karakteristina vrijednost nosivosti na

jedinicu povrine noge ipa qsik karakteristina vrijednost nosivosti na

jedinicu povrine plata ipa u i-tom sloju

Vrijednost qbk i qsik odreuju se sa probnim optereenjem ipa te terenskih i laboratorijskih ispitivanja. U nastavku su navedene informativne vrijednosti, preuzeto po DIN V 1054-100. Tabela 1: Poruna vrijednost qsk, po platu za nekoherentne materijale

Trenja uz plat qsk za nekoherentne materijale vrstoa pri srednjoj vrednosti otpora vrha qck u MN/m2

Documents

2014-03-25_SMJERNICE_Masivni Mostovi,Projektovanje Objekata Na Cestama