Upload
edina-duranovic
View
218
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
nesto vezano za empirijske metode i istrazne radove
Citation preview
1
3. Istražni radovi
2
Svrha istražnih radova
Cilj građevinskih zahvata : siguran i dugotrajan objekat,
odgovarajuća cijena i rok izgradnje
Određivanje parametara za empirijske metode
Ne postoji a priori najbolji program istražnih radova
Geotehničar je partner projektantu
Slaba koordinacija između konstr. i geoteh. :
neprikladna tehnička rješenja
povećavanje troškova
problemi
Istražni radovi uvijek malo koštaju u odnosu na cijenu konsekvenci ukoliko isti nisu adekvatno planirani i realizovani
U prvim fazama projekta uključiti lokalnog geotehničara
3
Faze istražnih radova
G1 : uvodne analize – idejna rješenja - idejni projekat
G2 : glavni projekat
G3 : izvedbeni projekat
G4 : geotehnički nadzor
G5 : geotehnička dijagnostika
Uvodna analiza : prije izrade projekta - odrediti kompleksnost terena - program radova
- Analiza postojećih dokumenata - Jednostavna (terenska) ispitivanja Detaljna analiza : prije izvedbenog projekta – informacije za
projektovanje objekta – uslovi i tehnologija izvođenja- Terenska ispitivanja- Laboratorijska ispitivanja
4
Općenito o sadržaju istražnih radova
Cilj :
- Identifikovati različite vrste i strukturnu građu tla
- Definisati fizičke, mehaničke i hidrološke karakteristike tla
Program istražnih radova zavisi od :
- Geologija
- Mehanička svojstva tla
- Karakteristike objekta
Metodologija :
- Kombinovati različite vrste opita/eksperimenata – korelacije parametara
- Broj/gustoća eksperimenata
- Dubina istraživanja
5
Metode rekognosciranja
Geofizičke metode :
- Analiza varijacija jednog fizičkog parametra da bi se formirao model
- Valjanost rezultata uvijek upitna
- Interpretacija/tumačenje ključna – veoma stručne osobe
- Ne mogu zamijeniti sondažna istraživanja
- Moguće istražiti širi prostor
- Cilj mora biti jasno definisan (identifikacija šupljina, heterogenost tla, optimalno pozicioniranje sondažnih bušotina...)
6
Metode rekognosciranja
Mikrogravimetrija
- Princip : varijacija gravitacionog polja g
- Primjena : deficit mase – šupljine, dekompresirane zone
- Ograničenja : neravnomjeran reljef, vibracije (u urbanim zonama)
7
Metode rekognosciranja
Seizmička mjerenja – refrakcija
- brzina talasa
- vrste materijala (elastična svojstva – tehnologija iskopa), nagib i debljina slojeva, alteracija stijenskih masiva (pukotine), velike pukotine-rasjedi, NPV
- brzina talasa raste sa dubinom, osjetljivost na buku
8
Metode rekognosciranja
Električne metode
- Električna otpornost tla – prirodna vlažnost : dobro provode struju gline, ispucale stijenske mase vs. šljunak, zdrave stijenske mase
- debljina horiz. slojeva, otkrivanje rovova, zatrpanih šupljina, NPV
- dalekovodi, električni kablovi, metalne cijevi – urbane sredine
9
Metode rekognosciranja
10
Metode rekognosciranja
Sondažne metode :
- Sondažni iskopi/jame
- Destruktivne metode
- Uzimanje neporemećenih uzoraka
Izbor tehnike :
- Namjena uzorka (vizuelna identifikacija, labo ispitivanje)
- Vrsta tla (nemoguće uzeti neporemećen uzorak za neke vrste tla ex. Granularna tla)
- Prisutnost podzemne vode, dinamika radova,...
11
Metode rekognosciranja
Mehanički opit in situ :
- Standardni penetracioni opit - SPT (standard penetration test) : N Er
- CPT (cone penetration test) : qc fs Rf
- Menarov presiometarski opit - PMT (pressuremeter test) : Em pl pf
- Opit kružnom pločom - PLT (plate load test) : pu
- Krilna sonda - FVT (field vane test) : cu
12
Metode rekognosciranja
Laboratorijska ispitivanja :
- Prirodna vlažnost : w
- Zapreminska težina : ilid
- Granulometrijski sastav : granulometrijska kriva
- Aterbergove granice konzistencije : wp wl
- Poroznost : koeficijent apsolutne/relativne poroznosti
- Proktor : optimalna vlažnost
- Aparat za direktno smicanje (direct shear box) : c’ ’
- Triaksialni test : c’ ’ cu
- Monoaksijalna čvrstoća (stijena) : C
13
Ispitivanje deformacionih karakteristika
Cilj : odrediti deformabilnost odnosno modul elastičnosti stijenske mase
Način mjerenja : hidraulička raspinjača (presa) ili jastuk Voditi računa o anizotropiji stijenske mase Korištenje ekstenzometara
Metode mjerenja primarnih napona
Metoda oslobađanja napona jezgrovanjem u bušotinama (indirektno mjerenje poznavanjem modula deformacije)
Metoda hidrauličkog sloma (mjerenje pritiska vode koji drži pukotine otvorene)
Metode mjerenja sekundarnih napona
14
Direktno smicanje
Princip :
- Direktno smicanje u horizontalnoj ravni
Karakteristike :
- Jednostavan eksperiment
- Koristi se u dreniranim uslovima
Interpretacija rezultata :
- Direktno određivanje linije sloma
15
Direktno smicanje
16
Direktno smicanje
17
Monoaksijalna čvrstoća
Princip :
- Direktno monoaksijalno opterećenje
Karakteristike :
- Jednostavan eksperiment na valjkastim uzorcima dobivenim iz bušotina
- Najmanji troškovi ispitivanja
Interpretacija rezultata :
- Veliko rasipanje rezultata je često slučaj što otežava interpretaciju (razlog anizotropija ili pukotine)
POINT LOAD varijanta Ispitivanje čvrstoće na nepravilnim uzorcima, opterećenje preko
kuglice Postoji veza sa klasičnim opitom (empirijski 1/25)
18
Uticaj geološko geotehničkih uslova
- Litološki sastav terena
- Strukturne osobine stijene – orientacija slojeva i pukotina Osovina normalna na pravac pružanja slojeva ≠ osovina paralelna
na pravac pružanja slojeva Orijentacija i učestalost pukotinskog sistema (naročito kod čvrstih
stijena)
- K0 odnos horizontalnog napona prema vertikalnom
- Intenzivni prodori voda i/ili agresivno djelovanje na građevinske elemente (beton)
- Nestabilne zone (rasjedi, pomijeranja stijenske mase)
19
Standardni penetracioni opit - SPT (standard penetration test)
Princip :
Bilježiti broj udaraca N za odrđenu dubinu penetracije (često 15 cm)
Karakteristike :
- Najstariji i najjednostavniji eksperiment in situ
- Sitnozrnasti materijali i granularni materijali do 20mm
- Dubina do 50m
- Broj udaraca N između 0 i 50 za 15cm
Interpretacija rezultata - korelacije :
- Kohezija, ugao unutrašnjeg trenja i zbijenost Id u funkciji od N
- Maksimalna nosivost tla u funkciji od N
Disperzija rezultata => maksimalna opreznost
20
Standardni penetracioni opit - SPT (standard penetration test)
21
Statični penetracioni opit - CPT (cone penetration test)
Princip :
Mjerenje otpornosti tla qc na penetraciju, lateralno trenje fs i Rf = fs/qc
Karakteristike :
- Brojne vrste aparata za CPT
- Sitnozrnasti materijali i granularni materijali do 20mm
- Optimalna dubina do 50m
- Jedino ograničenje je snaga penetracije
Interpretacija rezultata - korelacije :
- Karakteristike i vrste tla u funkciji od qc i Rf
- Maksimalna nosivost tla u funkciji od qc
22
Statični penetracioni opit - CPT (cone penetration test)
23
Menarov presiometarski opit - PMT (pressuremeter test)Princip :
Mjerenje varijacije volumena tla u kontaktu sa sondom u zavisnosti od pritiska na tlo – presiometarski modul tla Em, pritisak puzanja pf pritisak loma pl
Karakteristike :
- Realizirati bušotinu prije eksperimenta
- Za svaku stopu 3 mjerenja volumena i pritisaka => kriva puzanja
- Eksperiment teško realizovati u ganularnim materijalima
Interpretacija rezultata :
- Karakteristike i vrste tla u funkciji od Em i pl, korelacije sa cu
- Maksimalna nosivost tla u funkciji od pl
- Slijeganje temelja
- Otpornost na smicanje (samo za gline), Winklerov model
24
Menarov presiometarski opit - PMT (pressuremeter test)
25
Menarov presiometarski opit - PMT (pressuremeter test)
αEE M
Young
26
Menarov presiometarski opit - PMT (pressuremeter test)
27
Triaksijalno ispitivanje – određivanje parametara plastičnosti
Princip :
- Povećavati aksialni napon (opterećenje) uzorka dok je radijalni napon konstantan
Karakteristike :
- Najrasprostranjeniji eksperiment danas
- Osnov za projektovanje
- Potrebni neporemećeni uzorci – mogućnost dreniranja
- Više vrsta : CU, CD, CU + u, UU koji odgovraju pojedinim situacijama na terenu (brzina dreniranja)
Interpretacija rezultata :
- Naponi u momentu sloma odgovaraju Mohrovom krugu
28
Triaksijalno ispitivanje
29
Triaksijalno ispitivanje
- Permeabilni materijali (granularni) : CD => c’ ’
- Nepermeabilni materijali (gline) :
UU => cuu uu
CU+u => cuu uu c’ ’ u
uzorak saturiran : cuu = cu uu = 0