Potporne (zaštitne) konstrukcije za osiguranje temeljnih jamaOsnovne postavke

Prilikom gradnje konstrukcija sa podzemnim etažama ili dubokim temeljima, potrebno je izvršiti iskop tla veće dubine. Ukoliko nije moguće izvršiti široki iskop (iskop sa stranicama u nagibu pod uglom koji obezbeđuje stabilnost kosine), u slučaju blizine susednog objekta, npr., iskop se vrši vertikalno, uz izradu privremene ili stalne potporne (zaštitne) konstrukcije koja osigurava stabilnost stranice iskopa, odnosno sprečava obrušavanje tla u jamu.

Potporne konstrukcije se uglavnom izvode u vidu armiranobetonskih dijafragmi ili zavese šipova po obodu iskopa koji se štiti.

Armirano betonska dijafragma predstavlja konstrukciju u obliku zida koji se izvodi u tlu, duž granice budućeg iskopa temeljne jame. Iskop za dijafragmu se radi pomoću specijalnog bagera (obično bager grajfer), jama se ispunjavaisplakom (suspenzija bentonitne gline u vodi) koja sprečava urušavanje iskopa. Nakon iskopa se u rov spušta atmaturni koš, a zatim vrši betoniranje pomoću kontraktorske cevi, od dna na gore. Debljina zida dijafragme je najčešće 60 ili 80cm. Ovaj proces se izvodi u kampadama, i prikazan je na sledećem slajdu.

Izvor: www.lta.gov.sgIzvor: Geosonda

Postupak

izvođenja AB

dijafragme u tlu

1. Uvodnica (privremeno izveden par AB greda koji definiše

uvođenje kašike bagera)

2. Iskop rova bagerom Izvor: Novkol

3. Ugradnja

armaturnog koša

za kampadu

4. Betoniranje

kampade

dijafragme

Zavesa šipova predstavlja niz šipova koji se izvode na liniji ivice budućeg iskopa

temeljne jame, na centralnom rastojanju do 2 prečnika šipa (vidi ispod primer

prikazan u osnovi). Na taj način se formira potporna konstrukcija u obliku

diskretizovanog zida.

Izvor: Putevi Srbije

Izvor: Novkol

Izvor: Putevi Srbije

U slučaju manjih visina, potporne

konstrukcije mogu da budu konzolnog

sistema (a), uklještene donjim delom u

tlo. Kod većih dubina iskopa, bočni

pritisak tla i naprezanje konstrukcija

na savijanje postaju preveliki, pa se

uvode horizontalni oslonci (c i d), ili u

obliku geotehničkih ankera (d), ili

razupora, najčešće čeličnih cevi (e) ili

rešetki koje razupiru naspramne

zidove potporne konstrukcije

a b c

Izvor: Novkol

d

e

Osiguranje temeljnih jama - Fazna gradnja postupkom „odozgo na dole“Metoda izvođenja potpornih konstrukcija „odozgo na dole“ („top – down“) se zasniva na

konceptu da se podzemne međuspratne konstrukcije, ili njihovi delovi, iskoriste kao elementi

razupiranja potporne konstrukcije izvedene duž obima podzemnog dela. Potporna konstrukcija,

u tom slučaju je najčešće AB dijafragma ili zavesa bušenih šipova, i prethodno se izvodi sa kote

terena ili plitkog iskopa. Zatim se izvodi međuspratna tavanica prizemlja ili prve podzemne etaže

na tlu. U okviru ove konstrukcije se ostavlje otvor za evakaciju iskopa tla ispod konstrukcije, koji

sledi u sledećoj fazi. Kada se iskopa tlo do dubine sledeće podzemne etaže, izvodi se i njena

konstrukcija na tlu. Zatim novi iskop ispod, i tako dalje, dok se ne stigne do temeljne ploče koja

se izvodi nakon ukupnog iskopa. Sve izvedene tavanice služe kao razupore, odnosno u svojoj

ravni uravnotežuju reaktivne sile od pritiska tla na potpornu konstrukciju. Postavlja se pitanje

vertikalnog oslanjanja ovih podzemnih međuspratnih konstrukcija pri iskopu tla ispod njih.

Oslonce čine bušeni šipovi unutar objekta, najčešće na mestu budućih stubova ili krajeva zidova

konstrukcije objekta. Šipovi se izvode, kad i potporna konstrukcije, sa kote terena ili plitkog

iskopa, do projektovane dubine ispod temeljne ploče, kao bi kasnije služili kao konačni oslonci

konstrukcije. U fazi pre iskopa, betonira se samo deo šipa koji će biti ispod temelja, a na ostaloj

visini se ugrađuje čelični profil (najčešće cev ispunjena betonom), koji je uronjen i uklješten u

izbetonirani donji deo šipa. Bušotona šipa oko profila se zasipa peskom. Pri iskopu tla, čelični

profil se otkriva, i na njega oslanja međuspratna konstrukcija, preko veze koja se izvodi najčešće

u čeliku (kragna sa ukrućenjima oko cevi, napr.). Nakon izrade svih razupornih ploča, naknadno

se vrši dobetoniranje preseka stubova i zidova, prema projektu, sprat po sprat. Prilikom izrade

svake razuporne konstrukcije se ostavljaju ankeri na gore i dole (zabijanjem u tlo) za vezu sa

armturom dobetoniranih preseka stubova i zidova. Treba napomenuti i da je moguće paraleno

sa gradnjom „na dole“, započeti i izradu nadzemne konstrukcije „na gore“, čime se znatno

skraćuje ukupne vreme gradnje, ali, donekle i komplikuje postupak projektovanja i gradnje.

Na narednim slajdovima prikazani su primeri nekih objekta koji građeni metodom „top-down“.

12

1

2

I

Poslovna zgrada u Moskvi

Izrada dijafragmi po obodu budućeg objekta

Izrada plitkog iskopa do kote 1. podzemne etaže

U prvoj fazi dijafragma radi konzolno na otkopanom delu

123

1

2

3

IIIzrada bušotina šipova na mestima budućih stubova

Betoniranje šipova do donje

kote buduće temeljne ploče

Ugradnja čelične cevi ispunjene

betonom, zasute peskom

1234

1

2

3

4

III

Izrada međuspratne konstrukcije na koti 1. podzemne etaže

Projektovana denivelacija na

koti 1. podzemne etažeNapomena: konstrukcija ploče (4) služi kao razupora

}1234

56

1

2

3

4

5

6

IV

5. Iskop do kote 3. podzemne etaže (dve spratne visine) („na dole“)

6. Izrada stubova prve podzemne etaže i ploče prizemlja („na gore“)

Moguća istovremena gradnja

}}

1234

5678

1

2

3

4

5

6

7

8

V

7. Izrada delova konstrukcije iznad prizemlja („na gore“)

8. Izrada međuspratne konstrukcije 3. podzemne etaže („na dole“)

Moguća istovremena gradnja

Napomena: konstrukcija ploče (8) služi kao razupora

}}

}1234

5678

910

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

VI

9. Izrada delova konstrukcije iznad 1. sprata („na gore“)

10. Iskop do kote temeljne ploče („na dole“)

}}

}1234

5678

91011

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

VIIIzrada konstrukcije temeljne ploče

}}

}1234

5678

9101112

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

12

12

12

VIII

12. Izrada svih elemenata podzemne konstrukcije (dobetoniranje stubova i zidova i

izrada konstrukcije 2. podzemne etaže) i nastavak radova na nadzemnoj konstrukciji

Napomena: konstrukcija temeljne ploče (11) služi kao razupora

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

3536

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68 69 70 71

72

1

UKUPNO DIJAFRAGMI 72

PLAN DIJAFRAGMI

3

2

4

1

Poslovna zgrada u Beogradu

(radno rešenje)

osnova

NPV -9.00/108.00

I faza izvodjenje dijafragmi

±0.00/117.00

-17.50/99.50

l

al-b

lg

dpr

M'GL

M'L

-2.80

-10.50

-14.70

-6.50

-0.90

+2.00/119.00

+1.20

+4.00/121.00

II faza izvodjenje šipova

±0.00/117.00

O406

O1200

nasut pesak

-17.50/99.50

-1.46/115.54

-9.00/108.00

-0.30

l

al-b

lg

dpr

M'GL

M'L

-2.80

-10.50

-14.70

-6.50

-0.90

+4.00/121.00

NPV

1 Izvodjenje dijafragmi 2 Izvodjenje šipovaPlitki iskop

Uvodnica

AB Dijafragma

Nivo podzemne

vode

Slojevi tla

prema geoteh.

bušotini

Iskop do 1. podzemne etaže

Bušotina za šip

Izbetonirani deo

šipa

Čelična cev

ispunjena

betonom

Zasip peskom

Gornja kota

buduće

temeljne ploče

III faza izvodjenje ploèa 117.00 i 115.79 i stubova izmedju njih

O406

O1200

-1.21/115.79

-9.00/108.00NPV

+2.29/119.29

+3.15

-17.50/99.50

l

al-b

lg

dpr

M'GL

M'L

-2.80

-10.50

-6.50

-0.90

+4.00/121.00

-14.70

±0.00/117.00

O406

O1200

-1.21/115.79

-9.00/108.00NPV

+2.29/119.29

+3.15

-4.01/112.99

-4.26/112.74

IV faza iskod do kote 112.74 izvodjenje ploèe 112.99 i stubova iznad nje

-17.50/99.50

l

al-b

lg

dpr

M'GL

M'L

-2.80

-10.50

-6.50

-0.90

+4.00/121.00

-14.70

±0.00/117.00

3 Izvodjenje ploče 0 i -1 i stubova 4 Izvodjenje ploče -2 i stubova

-8.50/108.50

-11.50/105.50

O406

O1200

-9.00/108.00NPV

-17.50/99.50

l

al-b

lg

dpr

M'GL

M'L

-2.80

-10.50

-6.50

-0.90

+4.00/121.00

-14.70

±0.00/117.00

-8.50/108.50

-10.56/106.44

tampon sloj MB10 10cmPVC folija

hidroizolacija 1cmzaštita h. izolacije 3cmtemeljna ploèa 80cm

drenažni tepih - iberlauf 30cmgeotekstilzbijeno tlo

-11.80

O406

O1200

-9.00/108.00NPV

-17.50/99.50

l

al-b

lg

dpr

M'GL

M'L

-2.80

-10.50

-6.50

-0.90

+4.00/121.00

-14.70

±0.00/117.00

5 iskop do kote TP sa

ostavljanjem berme

6 kampadni iskop berme

i izvodjenje TP

„Berma“

Kampadni iskop berme i

izvođenje TP znači iskop i

betoniranje ploče na

ograničenoj širini (nekoliko

metara). Kampade se

izvode na preskok, svaka

druga ili treća, a zatim se

vrši iskop i betoniranje na

preostalim kampadama.

-7.06

-10.56/106.44

O406

-17.50/99.50

l

al-b

lg

dpr

M'GL

M'L

-2.80

-10.50

-6.50

-0.90

+4.00/121.00

-14.70

±0.00/117.00

-10.56/106.44

-17.50/99.50

l

al-b

lg

dpr

M'GL

M'L

-2.80

-10.50

-14.70

-6.50

-0.90

+4.00/121.00

-6.81/110.19

-4.01

-1.21

2.29

±0.00/117.00

7 izvodjenje stubova i zidova

iznad TP

8 izvodjenje ploče -3 i stubova

i zidova iznad nje

U ovom slučaju. ploča na

nivou -3 nije predviđena za

razupiranje dijafragme.

Proračunom je pokazano

da dijafragma ima dovoljnu

nosivost i bez razupiranja

na nivou ploče.Što manje

razupra – brži i jeftiniji

postupak.

Balkanska

Primer konstrukcije poslovne zgrade u Balkanskoj 2

Linija terena

os. u

l. N

ar

od

no

g Fr

on

ta

regu

lac

io

na l

in

ija

r egul ac i ona l i ni ja

OBJEKAT

67

160

158

82

100

.50

201 80

8184 8385868789 88

21

16

1152.1

1415

UL. N

AR

OD

NO

G F

RO

NT

A

116

A'

A

A"

120118 119

117

121 122 123

98.10

109

110

98.10

NG12

NG13B

NG11

C

Ø 880SIP

OV

I Ř

620

114

115

113

112

234

111

1213 11 10 99' 8

101.1

4

A

152 153 154

NG16

155 157156

137130

NG14

127125124 126 128 129

SIPOVI Ř620

132131 133 134 135

98.1

0

136

232

Ø 880 Ø 880

233

93.03kota iskopa

231

Ø 880

NG9189

99.50

NG15

138 139 140 141 142 143

SIPOVI Ř880

150

151

149

148

SIP

OV

I Ř

620

159

147

146

144

145

A

230

Ø 880

kota iskopa

93.97

229

Ø 880

227 Ø 1300

NG10

1155.1

D

66.2D'

105108 107 106 104 103 102

1415

93.97

NG15

IZGLED A-A

98.10

A" A

99.50

A' NG16

101.14

103.90 103.90

SIPOVI Ř620

100101 99 98 97 9596 97.9

0

9394 92 9091

1213 11

ZAVESA

BETONSKA

GREDA

NAGLAVNA

TRAFO

SIPOVI Ř880

NG8

NG7

76

7710

4.30

79

78

75

74

73

104.30

NG6

72

71

69

70

10

šip Ø880

3-4

99'

68

8

A'D'

R=1:100

B-B

NG 10

POS TP1

POZ-401

CR=1:100

DIZEL

4-4

1-2

107.99

2-2

šipovi Ø880

NAGLAVNA GREDA

107.70

BETONSKA

ZAVESA

107.99

R=1:100

SIP

OV

I Ř

880

na ovom mestu

PO OBIMU

ŠIP Ø 520 kom 2 (109 I 110 )

ŠIP Ø 880 kom 139

ŠIP Ø 620 kom 60

191

SIP 189 NE POSTOJI

111.3

5

NG17 107.7

07 6

BIOSKOP 20 OKTOBAR

5 4 3

175

101.14

161 162 163 164 165 166 167

Ø 1300

228 220 Ø 1300

171168 169 170

SIPOVI Ř880

173

NG18

172 174

Ø 1300

221

214 Ø 1300

Ø 1300

226 Ø 1300

208

215 Ø 1300

Ø 1300

209

223 Ø 1300

179177176 178 181

2

180 182

2

222 Ø 1300

183 184 185 186 188187

190

224 Ø 1300

216 Ø 1300

93.97kota iskopa

217

Ø 1300

Ø 1300

210 Ø 1300

211

218 Ø 1300

Ø 1300

212

ŠIP Ø 880 kom 6

UNUTAR OBJEKTA

ŠIP Ø 1300 kom 27

2 1

7

NG20

195193

NG19

192 194197

1

196

107.7

0

198

1

225 Ø 1300

200199

1

34

25

6

219 Ø 1300

Ø 1300

213

12

UL. B

AL

KA

NS

KA

89

10

11

112.10

13

14

15

16

A'

A

A"

B

C

R=1:100

3-3

107.99

D'

36

112.1

0

šip Ø880

53545657 55 525859606163 626466 65

2

Ø 1300

202

Ø 1300

203

NG5

104.3

0

SIPOVI Ř880

7

NG42

107.7

0

6

373940 384142434446 454749 485051

Ø 1300

95.35kota iskopa

Ø 1300

3

204 205 Ø 1300

206

PARK

3

5 4

110.3

0

SIPOVI Ř880

NG3

3

A'

šipovi Ø620

IZNAD ŠIPOVA

NAGLAVNA

BETONSKA

Ø620

ZAVESA

IZNAD ŠIPOVA Ø880

G.K.N.G

DETALJI VEZNIH GREDA

šipovi Ø880

NAGLAVNA

BETONSKA

ZAVESA

OBJEKAT

GREDA

šipovi Ø880

BETONSKA

ZAVESA

G.K.N.G

NAGLAVNA

GREDA

R=1:100

OBJEKAT N.G.

ZAVESA

BETONSKA

OBJEKAT

GREDA G.K.N.G107.70

1-1R=1:100

107.99

ZAVESA

262729 283032 31333435

Ø 1300

207

19

18

17

20

21

NG

1

24

22

23

25

SIPOVI Ř880

2

NG2

1

D

D'

107.70

N.G.

šip Ø880

BETONSKA

Po obodu objekta je izvedena zaštitna

(potporna) konstrukcija od bušenih šipova

Ø880/140cm i Ø620/180cm

NG 11

97.50

98.10

POSTOJECI

TEREN

97.50

97.90

15 14 13

NG 8

NG 10

100.50

NG 9

100.50

GAR.04

GAR.06

GAR.08

1112

103.60

10

NG 7 NG 6

PRIZEMLJE

9' 9

104.30

NG 5

8 7 1

IZGLED ŠIPOVA DO PARKA - izvedeno stanje

NG 4

6

107.70107.99

5 4

NG 3

110.30

3

NG 2

112.10

2

95.35 ISKOP TERENA

GARA@A

GARA@A

112.10

NG 1

N.PRIZEMLJE

GARA@A

GARA@A

PRIZEMLJE

Zahvaljujući nagibu terena, tlo iskopano

ispod razupornih ploča je evakuisano na

nižu stranu

8x1

7.2

5/2

8

8x1

7.2

5/2

8

8x17.25/28

20. OKTOBAR

10x17/2810x17/28

10x17/2810x17/28

33

12x15/30

10 99' 8 7 6 5 4

10 99' 8 7 6 5 4

3 2 1

A'

A"

B

A

C

3 2

D

D'

1

10x16.8/28

102.52

101.14

99.76

101.14

102.52

13%

13%

101.14

8x1

7.2

5/2

8

8x1

7.2

5/2

8

13%

13%

8x17.25/28

8x17.25/28

8x1

7.2

5/2

8

8x1

7.2

5/2

8

8x1

7.2

5/2

8

99.76

2

2

1

1

99

.76 99.76

94.12

8x17.25/28

Betonira se naknadno

Razupiranje Razupiranje

Razupiranje

Razupiranje Razupiranje

3

3

Privremeni oslonci

POS -300+ (+101.14 - +102.52m)

R 1:200Faza razupiranja

Betonira se naknadno

Betonira se sa plocom Betonira se naknadno

buseni sipovi O620

Elementi za razupiranje

Razuporna ploča podzemne etaže

406.5

606.5

800

220

280

86

150

24

10

O219.1/4

260

626.5

O406/7.1

7

7

O168.3/4

Detalj „kragne“ na čeličnom stubu za

osanjanje razuporne ploče

Otvori u razupornoj ploči

ostavljeni za naknadno

dobetoniranje stuba ispod

ploče

102.52

C B

101.14

1-1

2-2

101.14

102.52

C B

3-3

28

22

50

80

POS -300+ (+101.14 - +102.52m)

R 1:100Faza razupiranja, preseci

Razuporni zid

H=216cm, d=40cm

Naknadno se betoniraju

stubovi na dole

Naknadno se betoniraju

stubovi na gore

3a

50

16

6

21

6

3a-3a

80

40

101.14

102.52

C BRazuporni dvodelni zid

H=216cm, d=20+20cm

Naknadno se betoniraju

stubovi na dole

Naknadno se betoniraju

stubovi na gore

1aNaknadno se betonira

deo zida na dole

Naknadno se betonira

deo zida na gore

50

16

6

21

6

1a-1a

80

40 2020

Naknadno se betonira

deo zida na gore

Naknadno se betonira

deo zida na dole

Detalj razupiranja na mestu denivelacije

između ploča dva dela garaže na

podzemnim spratovima

Na mestu rampe

Na stubnim

mestma gde nema

rampe, pomoću

razuporne grede

107.99

Betonira se naknadno

Razupiranje

POS -100+ (+107.99m)

R 1:200Faza razupiranja

Betonira se sa plocom

Betonira se naknadno

Element za razupiranje

Grede d=175cm

betonirati sa plocom

Razuporna ploča prizemlja