Potporni+Zidovi+ +Draft.unlocked

407

16. POTPORNI ZIDOVI

16.1.16.1.16.1.16.1. UVODUVODUVODUVOD

Samostalni127 potporni zidovi koriste se za trajno ili privremeno podupiranje mase zemlje ili

drugog materijala kojima nije bilo moguće (ograničena širina iskopa, zahtevi investitora,

ekonomičnost...) obezbediti njihov prirodni nagib. Ove konstrukcije najčešće podupiru nasut

materijal čija širina (i strmina) zavisi od vrste nasutog materijala (Sl. 670). Izrađuju se od

kamena (danas retko) ili betona, kada se potisku tla suprotstavljaju svojom masom, ili od

armiranog betona, kada je pogodnim oblikovanjem moguće obezbediti funkcionalnost uz

znatnu uštedu materijala.

Sl. 670. Nasip od nekoherentnog i koherentnog materijala

Kao betonski, mogu biti izvođeni monolitno ili od prefabrikovanih elemenata.

Primenjuju se kod zemljanih iskopa, useka i nasipa, kod otvorenih skladišta rastresitog

materijala kod mostova i prepusta, za peronske konstrukcije... Njima se obezbeđuju slobod-

ni prostori potrebni za saobraćaj, zgrade, skladištenje...

Sl. 671. Neki primeri primene potpornih zidova

Sl. 672. Potporni zid iznad klizne ravni, lokalni slom tla, klizanje.

127 Nisu sastavni deo drugih konstrukcija, kao što, na primer, zidovi podruma jesu.

Brujić - Betonske konstrukcije – radna verzija - 11. januar 2013

408

Moraju biti projektovani na način kojim su obezbeđeni od prevrtanja, klizanja ili prekorače-

nja nosivih kapaciteta tla sa dovoljnim faktorom sigurnosti (Sl. 672).

16.1.1.16.1.1.16.1.1.16.1.1. TIPOVI POTPORTIPOVI POTPORTIPOVI POTPORTIPOVI POTPORNIH ZIDOVANIH ZIDOVANIH ZIDOVANIH ZIDOVA

Iako klasifikacija betonskih potpornih zidova (zbog brojnih mogućnosti kombinovanja prin-

cipa) ne može biti jednoznačno data, najčešće se primenjuju (Sl. 673):

• masivni,

• ugaoni (konzolni),

• ugaoni sa kontraforima, i

• pločasti potporni zidovi...

Masivni (često se koristi i termin „gravitacioni“ potporni zidovi se potisku tla suprotstavljaju

sopstvenom težinom i, po pravilu, projektuju se kao nearmirani. Ugaone potporne zidove

formira vertikalna ploča direktno opterećena potiskom tla i uklještena u horizontalnu ploču –

stopu. Projektuju se kao armiranobetonski, budući da podrazumevaju potrebu prijema zate-

zanja. Potisku tla se, ovde, suprotstavlja, uz težinu zida, i težina tla nad „petnim“ delom sto-

pe. No, kako je vertikalna ploča u sistemu konzole, to momenti savijanja u njenom korenu

lako dostižu velike vrednosti. U cilju rasterećenja, vertikalna i horizontalna ploča se, diskret-

no, mogu povezati kontraforima. Pločasti potporni zidovi, načelno, predstavljaju vertikalne

ploče „razapete“ između jakih stubova – kontrafora.

Sl. 673. Najčešći tipovi betonskih potpornih zidova

Osim nabrojanih tipova, koriste se i različiti oblici njihovih kombinacija, kao i neki specifični

sistemi, koji sa „klasičnim“ potpornim zidovima, osim funkcijom, nemaju mnogo dodirnih

tačaka.

Jednostavnost izvođenja zidova je, praktično, obrnuto proporcionalna povoljnosti statičkog

rada, zbog čega je racionalnost primene pojedine vrste zida limitiranog dometa, a najočigle-

dnija mera u tom smislu je visina zida. Načelno, masovni zidovi se koriste za visine do 3-

4m. Nakon toga, konzolni zidovi su racionalniji izbor sve do visina, okvirno, 6-7m. Za veće

visine, zidovi sa kontraforima, iako komplikovaniji za izvođenje, a zbog prednosti statičke

prirode, imaju prednost.

16.2.16.2.16.2.16.2. PRITISCI TLAPRITISCI TLAPRITISCI TLAPRITISCI TLA

Rastresito (nekoherentno) tlo ili neki drugi rastresit materijal, sa stanovišta popunjavanja

prostora, nalazi se negde između tečnosti i čvrstog tela. Slobodno nasuti, ovi materijali for-

miraju stabilan nagib pod uglom koji, grubo, odgovara uglu unutrašnjeg trenja materijala.

Koherentno tlo, poput gline, može do određene dubine imati vertikalne strane (ponašati se

16. Potporni zidovi

409

poput čvrstog tela) bez bilo kakvih potpora, što je posledica kohezije. Ali, sa porastom dubi-

ne, a posebno sa prodorom vode u tlo (kada se kohezija značajno redukuje), vertikalne stra-

ne se obrušavaju potisnute masom tla horizontalno.

Vertikalni pritisak tla odgovara težini tla iznad posmatrane tačke na nekoj dubini h:

wp hγ= ⋅ . ................................................................................................................................ (16.1)

Poput tečnosti, horizontalni pritisak tla se povećava sa dubinom, h, grubo pojednostavljeno,

na sledeći način:

0hp K hγ= ⋅ ⋅ , ......................................................................................................................... (16.2)

γ zapreminska težina tla,

K0 koeficijent pritiska tla u stanju mirovanjau stanju mirovanjau stanju mirovanjau stanju mirovanja.

Koeficijent K0 je zavisan ne samo od vrste tla, nego i od načina nasipanja i kompaktizacije

tla. Tako je, na primer, eksperimentalno utvrđeno da se za nekoherentna (peskovita, šljun-

kovita) tla ovaj koeficijent kreće u vrlo širokom rasponu od 0.4, za nekompaktirano, do 0.6

za visoko kompaktno tlo. Za koherentna128 tla dostiže i vrednosti od 0.4 do 0.8. Za određi-

vanje koeficijenta K0, u proračunske svrhe, uobičajeno se koristi izraz Brinch-Hansen-a,

kojim je u funkciji ugla unutrašnjeg trenja φ:

0 1 sinK φ= − . ......................................................................................................................... (16.3)

Sl. 674. Oblik površina loma za odgovarajuće smerove pomeranja tla

Pod dejstvom pritiska tla, zidovi se pomeraju, kako zbog konstrukcijske deformacije (ugib),

tako i zbog činjenice da se nalaze u stišljivom tlu, koje dozvoljava njegovo globalno pome-

ranje (Sl. 674). Čak i vrlo mala pomeranja, reda veličine 0.1 ÷ 0.5% visine zida [21], izazivaju

pad ili rast (prelazak u aktivno ili pasivno stanje) horizontalnog pritiska. U oba slučaja, pre-

laz iz elastične ravnoteže u aktivno ili pasivno stanje praćeno je smicanjem duž dve familije

površina klizanja (Sl. 677).

Sl. 675. Aktivno i pasivno dejstvo tla na potporni zid

128 Nekoherentna tla su u prednosti zbog nesmetane drenaže vode, neosetljivosti na smrzavanje, kao i

vremenske postojanosti (koherentna tla gube na stabilnosti s vremenom).


410

Ukoliko se zid pomera od tla, formira se (idealizovana) klizna ravan ab (Sl. 675), te prizma

tla abc koja klizeći po ovoj ravni opterećuje zid aktivnim pritiskom tlaaktivnim pritiskom tlaaktivnim pritiskom tlaaktivnim pritiskom tla. Ukoliko se, u suprot-

nom, zid pomera ka tlu, formira se klizna ravan ad, a prizma acd sada „zahvata“ veću zap-

reminu tla. Odgovarajući pritisak je pasivni pritisak tlapasivni pritisak tlapasivni pritisak tlapasivni pritisak tla.

Sl. 676. Aktivni i pasivni pritisak tla sa uobičajenim vrednostima koeficijenata [20]

Sl. 677. Površine klizanja za aktivno i pasivno stanje u tlu, prema Rankine-u.

Pritisci tla u aktivnom ili pasivnom stanju se proračunski (Okvir 17), za horizontalnu površinu

nasipa (δ=0, Sl. 678a), usvajaju takođe linearno zavisni od dubine, a odgovarajući koefici-

jenti pritiska, prema Rankine-u, imaju sledeće vrednosti:

( )2tan 45 / 2aK φ= − , i ( )2tan 45 / 2pK φ= + . ................................................................. (16.4)

Za površinu nasipa u nagibu δ (Sl. 678b), izrazi su složeniji:

2 2

/ 2 2

cos cos coscos

cos cos cosa pK

δ δ φδδ δ φ

−= ⋅

± −

∓. .............................................................................. (16.5)

Iako su dati koeficijenti izvedeni za nekohrentna tla, preporučuje se, kao konzervativna, nji-

hova primena i za koherentna. Opterećenje na površini tla se može proračunski obuhvatiti

ekvivalentnom visinom sloja tla (Sl. 678c).

Sl. 678. Aktivni pritisci tla

16. Potporni zidovi

411

Iz datih izraza, pritisci tla su određeni njegovom zapreminskom težinom, nagibom površine

nasipa i uglom unutrašnjeg trenja. Dok oko prva dva faktora nema spora (lako ih je utvrditi),

ugao unutrašnjeg trenja je problematičan za odrediti. Samo u slučaju suvog nekoherentnog

tla može biti jednostavno određen laboratorijskim testom, dok za koherentna tla ovo nije

moguće, nego se može koristiti neki od predloga određivanja kojima se obuhvata uticaj

kohezije na ugao unutrašnjeg trenja. No, imajući na umu da su tla retko suva (a, da voda

značajno redukuje koheziju), da je sastav tla retko homogen, da je kohezija zavisna od smr-

zavanja u tlu, te da je proračunu potrebna sigurnost, za preporuku je usvajanje manjih, čak

znatno manjih, vrednosti ugla unutrašnjeg trenja od onih određenih eksperimentima i prora-

čunima.

Okvir 17Okvir 17Okvir 17Okvir 17 Stvarna raspodela pritisaka od tlaStvarna raspodela pritisaka od tlaStvarna raspodela pritisaka od tlaStvarna raspodela pritisaka od tla

Realna raspodela i intenzitet pritiska tla na potporu je u velikoj meri zavisna od dformacije same pot-

pore, kako je na narednoj slici prikazano [32].

U situacijama kada je nivo podzemne vode iznad dna potpornog zida, pritisak tla se, na visi-

ni ispod nivoa vode, superponira sa pritiskom vode. Pritisak vode je prost proizvod njene

zapreminske težine i visine vodenog stuba (γw·hw), dok je pritisak tla posledica razlike u

zapreminskim težinama tla i vode: (γ-γw)·h.

16.2.1.16.2.1.16.2.1.16.2.1. SEIZMIČKI INERCIJALNSEIZMIČKI INERCIJALNSEIZMIČKI INERCIJALNSEIZMIČKI INERCIJALNI PRITISAK TLAI PRITISAK TLAI PRITISAK TLAI PRITISAK TLA

16.2.1.1.16.2.1.1.16.2.1.1.16.2.1.1. Domaći propisiDomaći propisiDomaći propisiDomaći propisi129129129129

Kod proračuna stabilnosti delimično ili potpuno ukopanih inženjerskih objekata u seizmič-

kim područjima, uz seizmičko dejstvo koje je posledica težine objekta, mora se analizirati i

dopunski, aktivni ili pasivni seizmički pritisak tla. Za konstrukcije potpornih zidova razmatra

se horizontalni pravac vektora seizmičkog ubrzanja.

129 Prema Pravilniku o tehničkim normativima za projektovanje i proračun inženjerskih objekata u sei-

zmičkim područjima (1986 – nacrt).


412

Aktivni seizmički pritisakAktivni seizmički pritisakAktivni seizmički pritisakAktivni seizmički pritisak tla se može generisati u dva oblika:

• kao aktivan pritisak u uslovima kada u sistemu objekat-osnova nije nastupilo stanje

granične ravnoteže – elastične deformacije tla, i

• kao aktivan pritisak u uslovima kada je u sistemu objekat-osnova nastupilo stanje

granične ravnoteže – plastične deformacije tla.

U prvom slučaju, kada se razmatraju elastične deformacije tla, distribucija aktivnog seizmič-

kog pritiska po visini zida, koji se superponira sa aktivnim statičkim pritiskom u analizi

opterećenja, je prikazana na Sl. 679, a definisana sledećim izrazima:

( ) ( )

( )2

, ,

1, 1 10 9 3 1 tan

4

a s zp y K h R y B

y y y yR y

h h h h

ψ γ

β β

= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

= − ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ + + − ⋅

. .................................... (16.6)

Ks koeficijent seizmičkog intenziteta (Okvir 14),

ψ koeficijent redukcije usled duktiliteta konstrukcije (0.65 za nadzemne, 0.75 za

delimično ukopane i 0.80 za podzemne objekte),

γz, β zapreminska masa tla i ugao nagiba terena iza zida,

h ukupna visina nasipa neposredno iza zida.

Sl. 679. Aktivni seizmički pritisak tla – elastične deformacije tla

Funkcija R(y,β), kojom je raspodela pritisaka po visini definisana, data je i u tabulisanom

obliku na Sl. 680.

Sl. 680. Funkcija raspodele R(y,β)

Rezultantna sila aktivnog seizmičkog pritiska tla je:

20.25 3 2 tana s zP K hβ ψ γ= ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ , ................................................................................. (16.7)

16. Potporni zidovi

413

a, njen položaj u odnosu na vrh je:

1 15 8 tan

12 3 2 tanah hββ

+ ⋅′ = ⋅ ⋅+ ⋅

. ...................................................................................................... (16.8)

Ukoliko se razmatra stanje plastičnih deformacija tla, smatra se da je nastupilo stanje grani-

čne ravnoteže u sistemu potpora – tlo, a aktivni pritisak tla se određuje kao ukupan tokom

dejstva zemljotresa (ne superponira se sa statičkim). Intenzitet i linearna distribucija ukup-

nog aktivnog seizmičkog pritiska su definisani sledećim izrazom i koeficijentom Ca (Sl. 681):

( )

( ) ( ) ( )( ) ( )

2

2

2

cos

sin sincos cos cos 1

cos cos

a z a

a

p h C

C

γϕ α θ

φ δ φ β θθ α α δ θ

α β α δ θ

= ⋅ ⋅

− −=

+ ⋅ − −⋅ ⋅ + + ⋅ +

− ⋅ + +

. ................... (16.9)

Ugao δ je ugao trenja između nasipa i površine zida i usvaja se u granicama između polovine

i dve trećine ugla unutrašnjeg trenja materijala nasipa. Ugao θ je ugao čiji je tangens jednak

vrednosti ks·ψ:

( )arctan sKθ ψ= ⋅ . ............................................................................................................... (16.10)

Sl. 681. Ukupni aktivni seizmički pritisak tla u toku dejstva zemljotresa – plastične deformacije tla

S obzirom na prirodu pojave, pasivni pasivni pasivni pasivni seizmički seizmički seizmički seizmički pritisak tlapritisak tlapritisak tlapritisak tla se određuje samo za slučaj kada

je nastupilo stanje granične ravnoteže i plastičnih deformacija tla. Definiše se kao ukupni

pritisak u toku dejstva zemljotresa (ne superponira se sa statičkim).

Intenzitet ukupnog pasivnog seizmičkog pritiska, pp, definisan je sledećim izrazima (Sl. 682),

linearno sa dubinom:

( )

( ) ( ) ( )( ) ( )

2

2

2

cos

sin sincos cos cos 1

cos cos

p z p

p

p h C

C

γϕ α θ

φ δ φ β θθ α α δ θ

α β α δ θ

= ⋅ ⋅

+ −=

+ ⋅ + −⋅ ⋅ − − ⋅ +

− ⋅ − +

. ................. (16.11)


414

Sl. 682. Ukupni pasivni pritisak tla u toku dejstva zemljotresa – plastične deformacije tla

Ukoliko postoji mogućnost pojave podzemne vode u nasipu iza potpornog zida, njen uticaj

(povećanje pritiska) mora biti obuhvaćen analizom opterećenja (i za aktivni i za pasivni sei-

zmički pritisak tla), korekcijom zapreminske težine tla:

100z z w

nγ γ γ′ = + ⋅ , ................................................................................................................ (16.12)

n poroznost tla u procentima,

γz, γw zapreminska masa tla i vode,

Kada na slobodnoj površini nasipa iza zida postoji vertikalan korisni teret velikog intenziteta,

postojanje ovakvog opterećenja izaziva dodatni aktivni seizmički pritisakdodatni aktivni seizmički pritisakdodatni aktivni seizmički pritisakdodatni aktivni seizmički pritisak na površinu zida.

Sl. 683. Dopunski aktivni seizmički pritisak usled dejstva korisnog opterećenja

Neka je potporni zid beskonačne dužine u pravcu z-ose (Sl. 683) i neka je korisno optereće-

nje predstavljeno kao linijsko, na odstojanju x od zida. Intenzitet horizontalnog aktivnog

seizmičkog pritiska, pa, određuje se na sledeći način:

( ) ( )2 3

, 1a

y y yp x y p a x

h h h

= ⋅ ⋅ − − +

, sp K qψ= ⋅ ⋅ , .......................................... (16.13)

( )2

11 25 39 8

60

x x xa x

h h h

= + − ⋅ + ⋅

. ............................................................................. (16.14)

Rezultantna sila i njen položaj:

( ) ( )5

12aP x p a x= ⋅ ⋅ , ( )50.28

12ah p a x h′ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ . ............................................................. (16.15)

16. Potporni zidovi

415

Uticajna funkcija a(x) „pokriva“ udaljenja do maksimalno tri visine zida i ima oblik prikazan

na Sl. 684.

Sl. 684. Uticajna funkcija za dejstvo korisnog opterećenja

16.2.1.2.16.2.1.2.16.2.1.2.16.2.1.2. EvrokodEvrokodEvrokodEvrokod (EN 1998(EN 1998(EN 1998(EN 1998----5555))))

Kao jednostavniju alternativu opštim metodama analize, Evrokod predviđa takođe pseudo-

statičku analizu koja uključuje potpornu konstrukciju, njene temelje i „klin“ tla iza zida za

koji se usvaja da je u aktivnom graničnom stanju. Kako je uslov za realizaciju aktivnog stanja

dovoljno pomeranje zida, to je za krute konstrukcije (podrumski delovi zgrada, na primer)

bolji onaj model koji podrazumeva tlo u stanju mirovanja.

Za potrebe ove pseudo-statičke analize, seizmičko dejstvo je predstavljeno setom horizon-

talnih i vertikalnih (statičkih) sila određenih kao proizvod gravitacionih sila i seizmičkog koe-

ficijenta. U nedostatku preciznijih odrednica, horizontalni i vertikalni seizmički koeficijenti

mogu biti određeni na sledeći način:

/hk S rα= ⋅ , ......................................................................................................................... (16.16)

0.50 za / 0.6

0.33 za / 0.6h vg g

vh vg g

k a ak

k a a

± ⋅ >= ± ⋅ <, ................................................................................. (16.17)

S faktor kojim se uvodi uticaj vrste tla na proračunski elastični spektar odgovora

(#8.1.9); uzima vrednosti od 1.0 (za A) do 1.4 (za E kategoriju tla), [50],

α proračunsko ubrzanje tla u jedinicama zemljinog gravitacionog ubrzanja, g,

avg/ag odnos vertikalne i horizontalne komponente proračunskog ubrzanja tla,

Faktor r zavisi od vrste potporne konstrukcije (Tabela 26) i veći je za zidove koji mogu da

podnesu veća pomeranja.

Tabela 26. Faktor r

Vrsta potporne konstrukcije r

Slobodni gravitacioni zidovi koji mogu da podnesu pomeranja do

300 Sα⋅ ⋅ [mm], 2.0

Slobodni gravitacioni zidovi koji mogu da podnesu pomeranja do

200 Sα⋅ ⋅ [mm], 1.5

Savijani AB zidovi, usidreni ili ukrućeni zidovi, AB zidovi fundirani na verti-

kalnim šipovima, kruti podrumski zidovi, mostovski obalni stubovi;

Takođe i za saturisana nekoherentna tla.

1.0


416

Ukupna (rezultantna)) proračunska sila, koja uključuje statičko i dinamičko dejstvo, koja

deluje na potpornu konstrukciju je:

( )* 20.5 1d v ws wdE k K H E Eγ= ⋅ ⋅ ± ⋅ ⋅ + + , ........................................................................ (16.18)

H visina zida,

Ews, Ewd hidrostatička i hidrodinamička sila,

γ* zapreminska težina tla,

K zbirni (statički i dinamički) koeficijent zemljanog pritiska.

Proračunske vrednosti ugla smičuće nosivosti tla i ugla trenja između zida i tla su:

tan

arctandφ

φφγ ′

′′ =

, i tan

arctandφ

δδγ ′

=

....................................................................... (16.19)

φ’ ugao unutrašnjeg trenja za efektivne napone,

γφ’ parcijalni faktor sigurnosti za ugao unutrašnjeg trenja (preporučeno 1.25).

Koeficijent zemljanog pritiska, za aktivnoaktivnoaktivnoaktivno stanje u tlu, izračunava se iz:

( )( )

( ) ( )( ) ( )

( )( )

2

2

2

2

sinza

sin sincos sin sin 1

sin sin

sinza

cos sin sin

d

d

d d d

dd

dd

K

ψ φ θβ φ θ

φ δ φ β θθ ψ ψ θ δ

ψ θ δ ψ β

ψ φ θβ φ θ

θ ψ ψ θ δ

′+ − ′≤ − ′ ′+ ⋅ − − ⋅ ⋅ − − ⋅ + = − − ⋅ +

+ − ′> − ⋅ ⋅ − −

, .... (16.20)

a za pasivnopasivnopasivnopasivno (usvaja se odsustvo trenja):

( )

( )( ) ( )( ) ( )

2

2

sin

sin sincos sin sin 1

sin sin

d

d d

Kψ φ θ

φ φ β θθ ψ ψ θ

ψ θ ψ β

′+ −=

′ ′⋅ + − ⋅ ⋅ + ⋅ − + ⋅ +

.................................. (16.21)

Pozitivni znaci uglova β, ψ i δ su dati slikom (Sl. 685), a zavisno od položaja tla u odnosu na

nivo podzemne vode i od propusnosti tla, ostale vrednosti su date tabelom (Tabela 27).

Hidrodinamički (od vode) pritisak na lice zida se može izračunati prema:

( ) 7 / 8h wq z k h zγ= ± ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ . .............................................................................................. (16.22)

Sl. 685. Konvencija za uglove

Ovde se horizontalni seizmički koeficijent kh izračunava uz r=1, a h je slobodna visina vode.

16. Potporni zidovi

417

Konačno, Evrokodom je „pokriveno“ i stanje mirovanjastanje mirovanjastanje mirovanjastanje mirovanja u tlu (krute konstrukcije). Dodatna sila

(samo seizmičko dejstvo) može se izračunati iz:

2

dP S Hα γ∆ = ⋅ ⋅ ⋅ . ............................................................................................................... (16.23)

Položaj sile se usvaja na sredini visine zida, H.

Tabela 27. Parametri u funkciji nivoa podzemne vode i propusnosti tla

Tlo iznad nivoa podzemne vode *γ γ= , tan

1h

v

k

kθ =

∓

, 0wdE =

Neporpusno tlo ispod nivoa podzemne vode *

wγ γ γ= − , tan1

h

w v

k

k

γθγ γ

= ⋅− ∓

, 0wdE =

Porpusno tlo ispod nivoa podzemne vode (γd

je zapreminska težina suvog tla, a H’ je visi-

na vode iznad dna zida)

*wγ γ γ= − , tan

1d h

w v

k

k

γθγ γ

= ⋅− ∓

,

27 /12wd h wE k Hγ ′= ⋅ ⋅ ⋅

16.3.16.3.16.3.16.3. SPOLJAŠNJA STABILNOSSPOLJAŠNJA STABILNOSSPOLJAŠNJA STABILNOSSPOLJAŠNJA STABILNOST POTPORNOG ZIDAT POTPORNOG ZIDAT POTPORNOG ZIDAT POTPORNOG ZIDA

Osim loma pojedinih delova/preseka potpornog zida usled nedovoljne nosivosti, potporni

zid, pod dejstvom pritisaka od tla, može biti dislociran kao kruto telo, bez lokalnih oštećenja

ili lomova. U tom slučaju, reč je o spoljašnjoj stabilnosti zida.

Analize zadovoljenja spoljašnje stabilnosti moraju biti sprovedene sa maksimalno realnim

eksploatacionim vrednostima svih opterećenja.

Sl. 686. Kontrola potpornog zida na klizanje i preturanje

Zid poput prikazanog (Sl. 686) može kao celina biti dislociran klizanjemklizanjemklizanjemklizanjem po kontaktnoj ravni

ab. Ovom se suprotstavlja trenje između stope i tla, u istoj ravni. Da bi se osigurao od kliza-

nja, sile trenja zida moraju biti veće od onih koje klizanje izazivaju (sila Ph), a potreban fak-

tor sigurnosti u ovoj analizi se obično postavlja na vrednost 1.50. Sledeći oznake sa slike,

može se pisati uslov:

( ) 1.5v hf W P P⋅ + ≥ ⋅ . ............................................................................................................ (16.24)

Sa W je obeležena težina zida i tla na ploči, a Pv je vertikalna komponenta rezultantne sile

pritiska tla P. Koeficijent trenja, f, je zavisan od vrste tla i, načelno, u granicama je od 0.2, za

muljevite gline, do 0.6, za neka peskovita ili šljunkovita tla.


418

Datim izrazom nije obuhvaćena sila pasivnog otpora tla ispred stope zida, angažovanjem

zapremine mnb, koja se, takođe opire klizanju. Sa ovim otporom je dopušteno računati samo

pod uslovom da su preduzete mere u cilju njegovog angažovanja, a koje podrazumevaju da

je tlo u četvorouglu gmvh nasuto pre nasipa iza zida, te da je sprečeno njegovo ispiranje

tokom eksploatacionog veka zida. Pasivni otpor tla, tada, predstavljen je trouglom mbr.

U slučaju potrebe, otpornost na klizanje zida može biti povećana izvođenjem zuba poput

onog prikazanog na Sl. 686– cdef. Sada se klizanje, ukoliko ga ima, realizuje po ravnima ad i

tf, a koeficijent trenja na delu te (deo gde je klizna ravan u tlu) odgovara tangensu ugla unu-

trašnjeg trenja tla (veći od prethodnog koeficijenta trenja). Klizanje tla ispred zida se sada

realizuje po ravni tn’, zbog čega je pasivni otpor predstavljen trouglom mts (ordinata pp).

Ukoliko postoji sumnja u pouzdanost nasutog tla u zoni gmvh, valja računati sa pasivnim

otporom definisanim trouglom gts’.

Dalje, zidu je potrebno obezbediti stabilnost od preturanjapreturanjapreturanjapreturanja oko prednje ivice b (ista slika, Sl.

686). Moment preturanja, Ph·y, mora, sa faktorom sigurnosti minimalno jednakim 1.50, biti

manji od stabilitetnog momenta sila W i Pv:

1.5v hW g P l P y⋅ + ⋅ ≥ ⋅ ⋅ . ...................................................................................................... (16.25)

Trećom kontrolom neophodno je obezbediti da napon u kontaktnoj površini bude u grani-

cama dopuštenih napona u tludopuštenih napona u tludopuštenih napona u tludopuštenih napona u tlu. Za ove potrebe dovoljno tačnim se smatra korišćenje pretpo-

stavke o linearnoj distribuciji kontaktnih naprezanja, te se ivični naponi, za slučaj kada se ne

javlja zategnuta zona (Sl. 687a), određuju iz:

( )

max,min

/ 2vv R l aRq

A W

⋅ −= ± . ............................................................................................. (16.26)

Sl. 687. Određivanje distribucije naprezanja u kontaktnoj površi

Ukoliko se prethodnim izrazom indicira pojava zatezanja u tlu, budući da se u kontaktnoj

površi ne prenosi zatezanje, distribucija kontaktnih naprezanja se određuje iz uslova ravno-

teže datog na Sl. 687b.

Sl. 688. Klizanje dela kosine sa zidom

16. Potporni zidovi

419

U situacijama kada se zidom obezbeđuje denivelacija terena ukupne visine H (Sl. 688), a

nasip iza zida je strmo nagnut ili su karakteristike tla u celom području loše, neophodno je

kontrolisati stabilnost cele padinestabilnost cele padinestabilnost cele padinestabilnost cele padine (za najnepovoljniji slučaj klizne površi), zajedno sa zidom.

16.4.16.4.16.4.16.4. MASIVNIMASIVNIMASIVNIMASIVNI POTPORNI ZIDOVIPOTPORNI ZIDOVIPOTPORNI ZIDOVIPOTPORNI ZIDOVI

Masivni potporni zidovi se projektuju od nearmiranog betona, opeke ili kamena, stabilnost

obezbeđuju sopstvenom težinom, a debljina zida se usvaja dovoljnom da horizontalni pritis-

ci tla ne izazivaju napone zatezanja (Sl. 689). Ekonomični su samo za male visine.

Sl. 689. Mogućnosti formiranja masivnih potpornih zidova

Sl. 690. Osnovni i ekonomični oblici preseka masivnog potpornog zida

U vertikalnom preseku su najčešće trapeznog oblika sa bazom ukupne širine 0.3 do 0.5

visine zide. Pri tome, baza može biti projektovana sa ispustima ispred i/ili iza (ređe) zida u

cilju smanjenja kontaktnog napona, ali retko više od 25-30cm. U najužem delu, u vrhu, zid

ne bi smeo biti tanji od (približno) 30cm, zbog mogućnosti dobre ugradnje betona.

Zid preuzima horizontalni ili kosi pritisak tla, a težina zida ga usmerava tako da prolazi kroz

kontaktnu površ na dnu stope. U osnovnom obliku (Sl. 690a,b), temeljni deo je pravougao-

nog preseka sa kratkim ispustom ispred, a oblikovanjem je moguće postići značajne uštede

u utoršku betona. Pogodnim zakošenjem prednjih i zadnjih strana zida ka nasipu, težište

zida se pomera ka nazad. Takođe, izlomljena linija zadnje strane zida umanjuje rezultantu

aktivnog pritiskujućeg opterećenja tla (Sl. 690c).

Sl. 691. Masivni potporni zid sa konzolom i sa zategom

Značajne uštede u količini materijala moguće je postići i ako se deo težine nasipa iskoristi za

usmeravanje rezultantne sile pritiska tla. To se može postići izvođenjem konzolnog ispusta


420

sa zadnje strane zida, na pogodnoj visini (Sl. 691a). Druga mogućnost je izvođenje zida sa

zategom, kojom se na pogodnoj visini zidu obezbeđuje horizontalni oslonac. Zatega je usid-

rena u materijal nasipa (Sl. 691b). Osim uštede, ove mere mogu masivne zidove učiniti eko-

nomičnim i za veće visine.

Sl. 692. Aktivni pritisak tla za zid sa konzolom i zid sa više konzola

Konzolni ispust donosi dvostruki benefit. S jedne strane, težina nasipa iznad konzole pove-

ćava težinu zida i pomera težište ka nazad, a, sa druge, deo zida ispod konzole je izložen

manjem pritisku tla. Na Sl. 692a prikazan je princip određivanja promene pritiska tla sa

dubinom kod zida sa konzolnim ispustom.

Aktivni pritisak na zid raste linearno sa dubinom (koeficijentom Ka) samo do donje ivice kon-

zole. Tlo uz zid neposredno ispod konzole nije opterećeno težinom materijala, zbog čega je

vertikalni, a time i horizontalni, pritisak jednak nuli. Od konzole do tačke d (određene uglom

unutrašnjeg trenja), pritisak raste brže (sa koeficijentom bočnog pritiska većim od Ka) zbog

činjenice da po vertikali fg deluje pritisak intenzitetom koji odgovara dubini od površine

terena, pa se veći deo tog pritiska smicanjem prenosi na zid. Od tačke e (određena uglom

45+φ/2) naniže, pritisak je ponovo funkcija dubine od površine terena. Kako se tačka d ne

može položajno pouzdano odrediti, to valja pretpostaviti linearni prirast pritiska od c do e.

Druga mogućnost je pretpostaviti da se zadnja zidna površina lomi po potezu fca, čemu

odgovara isprekidani dijagram aktivnih pritisaka tla na zid.

Očigledno, povećanje dužine konzolnog ispusta utiče povoljno na stabilnost zida, kao i

povećanje njihovog broja (Sl. 692b).

Zatega postavljena na pogodnoj visini (Sl. 693a) preuzima horizontalnu komponentu pritiska

nasipa, pa ukupna težina zida može biti znatno manja nego kod klasičnog masivnog zida.

Zatege se postavljaju na međusobnom podužnom rastojanju između 1.5 i 4m, a koncentri-

sana sila iz zatege se na zid raspodeljuje putem armiranobetonskog serklaža „ubetoniranog“

u zid. Potrebna dužina zatege (obezbeđuje da se dodatno ne povećava aktivni pritisak), l,

određena je uglovima prikazanim na Sl. 691b (uglovi odgovaraju onima na Sl. 677). Preporu-

čuje se zajedničko sidrenje zatega posebnim, ukopanim, zidićem.

Aktivni pritisak na zid sa zategom se određuje kao i za zid bez zatege, osim u slučaju kada

zatege nisu dovoljne dužine, pa je aktivni pritisak neophodno povećati saglasno Sl. 693b.

16. Potporni zidovi

421

Sl. 693. Zid sa zategom

16.5.16.5.16.5.16.5. UGAONI UGAONI UGAONI UGAONI (KONZOLNI) (KONZOLNI) (KONZOLNI) (KONZOLNI) POTPORNI ZIDOVIPOTPORNI ZIDOVIPOTPORNI ZIDOVIPOTPORNI ZIDOVI

Konzolni AB potporni zidovi se formiraju od relativno tankih pločastih elemenata ploče i reb-

ra. Opterećenje od zemljanog pritiska prenose savijanjem, a potrebnu ravnotežu sila (stabil-

nost) uspostavljaju težinom nasipa na temeljnoj ploči, te reaktivnim opterećenjem tla ispred

zida.

Sl. 694. Konzolni armiranobetonski potporni zidovi

Karakteristični oblici su prikazani na Sl. 694: konzolna vertikalna ploča je uklještena u teme-

ljnu. Jednostavan oblik čini njihovo izvođenje takođe vrlo jednostavnim.

Sl. 695. Karakteristična shema aktivnog i reaktivnog opterećenja od tla

Karakteristična shema opterećenja, data na Sl. 695, izaziva maksimalne momente savijanja

na mestu uklještenja ploče u stopu, zbog čega je ovde potreban relativno jak presek i zbog

čega se zidovi često rade promenljive debljine (Sl. 694b). I pored ovoga, racionalne visine


422

zidova ovog tipa ne prelaze 6m130. Širina temeljne ploče se određuje iz uslova zadovoljenja

dopuštenih napona u kontaktnoj površi i uobičajeno je u intervalu 0.4 do 0.7 visine zida.

Najčešće (najracionalnije je) se temeljna ploča projektuje većinski ispuštena sa zadnje strane

zida, a manjim delom s prednje (oko 0.15 visine). No, moguća su i druga rešenja poput onog

na Sl. 694a, gde je ploča simetrično postavljena u odnosu na stub, ili se ploča može pružati i

ispred zida (nepovoljno) (Sl. 696a).

Mogu se izvoditi sa zubom ispod temeljne ploče (Sl. 696) u cilju povećanja otpora na otkli-

zavanje (povećanje pasivnog otpora s prednje strane zida i nešto uvećano trenje, #16.3).

Postoje nedoumice vezane za optimalni položaj zuba po širini stope. Uobičajeno, postavljan

je ispod zida, pre svega zbog pogodnosti armiranja (armatura zida produžena u zub). Među-

tim, pokazalo se da u ovom položaju, može da redukuje stabilnost zida na preturanje. Danas

se smatra da ga je bolje locirati na kraju zida (Sl. 696, poslednja slika).

Sl. 696. Temeljna ploča ispred zida i zidovi sa zubom

Takođe, mogu se izvoditi i sa jednim ili više konzolnih ispusta po visini sa ciljem redukcije

rezultante aktivnog pritiska tla (Sl. 697), ali i zbog povoljnije distribucije momenta („reckas-

te“, zbog dejstva koncentrisanih momenata na zid) duž visine zida. Interval racionalne pri-

mene ugaonih zidova, na ovaj način može biti proširen do visina od oko 8-9m.

Sl. 697. Konzolni ispusti u zidu

Elementi konzolnog zida se dimenzionišu saglasno uticajima, kao ploče koje prenose opte-

rećenje u jednom pravcu, za jediničnu dužinu zida. Na Sl. 698 prikazani su karakteristični

dijagrami momenata savijanja i potrebe za armaturom, te princip armiranja elemenata glav-

nom armaturom.

130 Sve preporuke ovog tipa shvatiti samo okvirno.

16. Potporni zidovi

423

Sl. 698. Dimenzionisanje ugaonog potpornog zida

Vertikalna armatura zida se postavlja spolja uz zadnju ivicu zida, a podeona horizontalno, na

manjoj statičkoj visini. Poželjno je ovu armaturu kao neprekinutu voditi iz ploče, gde u

donjoj zoni „radi“ kao glavna armatura ispusta s prednje strane zida. Saglasno dijagramu

momenata, glavna armatura zida se, ka vrhu, može redukovati. Poželjno je i pojačano armi-

ranje podeonom armaturom u vrhu zida (kraj konzole), te njeno obuhvatanje uzengijama.

Data su tri primera armiranja konzolnih zidova na Sl. 699.

Sl. 699. Primeri armiranja konzolnih zidova sa zubom

16.6.16.6.16.6.16.6. UGAONI POTPORNI ZIDOUGAONI POTPORNI ZIDOUGAONI POTPORNI ZIDOUGAONI POTPORNI ZIDOVI SA KONTRAFORIMAVI SA KONTRAFORIMAVI SA KONTRAFORIMAVI SA KONTRAFORIMA

Veliki momenti savijanja u korenu zida ugaonih potpornih zidova, čine ih racionalnim samo

za relativno male visine. Dodavanjem kontrafora, po cenu usložnjavanja izvođenja, efikas-

nost konzolnih zidova se značajno uvećava. Postavljeni na razmacima koji su najčešće u

intervalu (1/2 ÷ 3/4)H i, preporučeno, ne manje debljine od 25cm, kontraforima se angažuje

i drugi pravac prenošenja opterećenja, čime elementi mogu dobiti manje debljine. Načelno,

kontrafori mogu biti pozicionirani i ispred i iza zida, ali je drugi slučaj povoljniji bar u meri u

kojoj kontrafori nisu smetnja (Sl. 700), iako je sa prednje strane postavljen - pritisnut.

Opterećeni kao i klasični konzolni zidovi (Sl. 701), zidovi s kontraforima imaju zidne i teme-

ljne ploče koje se, bar delimično, ponašaju kao ploče uklještene po tri svoje ivice (Sl. 702, Sl.

703). U gornjem delu, zidovi su primarno savijani u horizontalnom pravcu, sa zategnutom

prednjom stranom između kontrafora (oslonaca), odnosno zadnjom stranom u neposrednoj

okolini rebara. Donji deo zida je primarno savijan u vertikalnom pravcu (zategnut na zadnjoj

strani) sa maksimalnim ordinatama momenta savijanja u središnjem delu. Na Sl. 703, prika-

zane su odgovarajuće linije loma, koje ukazuju na pravce prenosa opterećenja (Sl. 702).


424

Sl. 700. Ugaoni zidovi sa kontraforima

Sl. 701. Aktivni i reaktivni pritisak tla na zid

Sl. 702. Prenos opterećenja kod zidova s kontraforima

Sl. 703. Savijanje zida sa kontraforima i princip armiranja

16. Potporni zidovi

425

Približan proračun uticaja može pratiti ovakvu predstavu rada zida (kruta uklještenja na kra-

jevima), ali treba imati na umu da će tako dobijeni rezultati ostati samo gruba aproksimacija

realnih, te da se precizniji proračun može smatrati obaveznim.

Na Sl. 704 prikazani su dijagrami (sa karakterističnim presecima) zida u horizontalnom

(rezultiraju potrebom za horizontalnom armaturom) i vertikalnom pravcu. Na Sl. 705 dati su

dijagrami potrebe za armaturom (opet sa karakterističnim poprečnim presecima kroz povr-

šinske dijagrame).

Sl. 704. Distribucija momenata savijanja, u dva pravca, u zidu

Sl. 705. Dijagrami potrebe za armaturom u zidnom elementu

U cilju povećanja stepena uklještenja na ivicama pločastih elemenata, ovakvi zidovi se mogu

izvoditi sa kosim vutama, kako je to prikazano na Sl. 706a. Takođe, moguće je izvođenje

relaksirajućih ploča, sa sličnim ciljem pominjanim kod konzolnih (Sl. 706b).

Sl. 706. Vute na spojevima pločastih elemenata i primena relaksirajuće ploče

Povećanje sigurnosti na otklizavanje je, osim zubom, moguće postići i izvođenjem temeljne

ploče u nagibu (Sl. 707). Iako nepovoljnija za izvođenje, kosa ploča predstavlja efikasnije

sredstvo sprečavanja klizanja.


426

Sl. 707. Načini povećanja sigurnosti na klizanje zida

Armiranje zida prati tok zatezanja. Horizontalna armatura ima maksimum na spoljašnjoj

strani između kontrafora, a na unutrašnjoj iznad njih (Sl. 711, presek A-A). U donjem delu

zida, pri sredini raspona određenog rebrima, se javlja maksimalna potreba za vertikalnom

armaturom. Preseci se u vertikalnom pravcu dimenzionišu na kombinovane uticaje momenta

savijanja i aksijalne sile, dok su horizontalne aksijalne sile praktično zanemarljive.

Slično se može analizirati i prenos opterećenja za deo temeljne ploče iza zida (Sl. 703, linije

loma). Dijagrami momenata su dati na Sl. 708, a potreba za armaturom na Sl. 709.

Sl. 708. Distribucija momenata savijanja, u dva pravca, u ploči

Sl. 709. Dijagrami potrebe za armaturom u temeljnoj ploči

Konačno, na Sl. 710 je prikazan i karakteristični oblik deformacije potpornog zida, u skladu

sa prethodno analiziranim uticajima.

Prednji deo temeljne ploče „radi“ u statičkom sistemu konzolne ploče opterećene s donje

strane (Sl. 708a).

Rebra (kontrafori) se mogu analizirati kao grede promenljive visine preseka, koje su pritis-

nute na mestu spoja sa zidnim elementom. Otud, zidni element sadejstvuje u prenosu pritis-

ka, pa je uobičajen tretman rebara kao greda T-oblika poprečnog preseka. Po kosoj ivici

kontrafora javlja se potreba za (redovno) velikom količinom zategnute armature. Kako ova

armatura ima funkciju zatege kojom se sprečava razmicanje krajeva zida i ploče, to je pose-

bnu pažnju potrebno posvetiti njenom dobrom usidrenju. Ostatak kontrafora se armira orto-

16. Potporni zidovi

427

gonalnom armaturnom mrežom, poput zida. Pri tome, horizontalna armatura ima funkciju

poprečne armature grede promenljive visine poprečnog preseka (Sl. 711).

Sl. 710. Deformisani model potpornog zida i ugib ivice temeljne ploče

Sl. 711. Armiranje zida sa kontraforom

16.7.16.7.16.7.16.7. OSTALI TIPOVI POTPOROSTALI TIPOVI POTPOROSTALI TIPOVI POTPOROSTALI TIPOVI POTPORNIH NIH NIH NIH ZIDOVAZIDOVAZIDOVAZIDOVA

16.7.1.16.7.1.16.7.1.16.7.1. PLOČASTI POTPORNI ZIPLOČASTI POTPORNI ZIPLOČASTI POTPORNI ZIPLOČASTI POTPORNI ZIDOVIDOVIDOVIDOVI

Pločaste potporne zidove formiraju jaki stubovi, postavljeni na određenom međusobnom

rastojanju, i vertikalne ploče ili ljuske (konveksne ka nasipu), koje se u horizontalnom pravcu

na njih oslanjaju (Sl. 712). Budući da temeljna ploča, na ovaj način, izostaje, zid ovakve kon-

strukcije prenosi opterećenje samo u horizontalnom pravcu.

Kako sa dubinom nasipa raste i intenzitet pritiska tla, to se zidni elementi mogu izvoditi

promenljive debljine, šireći se ka dnu. Takođe, zbog oblika dijagrama momenata savijanja

po dužini stubova, i ovi se mogu izvoditi promenljive visine poprečnog preseka.

Sl. 712. Pločasti potporni zidovi

Zavisno od rešenja (a, ovakvi zidovi se često izvode i montažno), pločasti element može biti

tretiran kao kruto ili elastično uklješten na krajevima, ili, pak, zglobno.


428

Sl. 713. Mogućnost oblikovanja potpornog zida sa kontraforima

Jedna vrsta „prelaznog“ rešenja između pločastih i ugaonih potpornih zidova sa kontraforima

prikazana je na Sl. 713.

16.7.2.16.7.2.16.7.2.16.7.2. UGAONI ZIDOVI OD PREUGAONI ZIDOVI OD PREUGAONI ZIDOVI OD PREUGAONI ZIDOVI OD PREFABRIKOVANIH ELEMENAFABRIKOVANIH ELEMENAFABRIKOVANIH ELEMENAFABRIKOVANIH ELEMENATATATATA

Budući da su ugaoni potporni zidovi, po pravilu, dugačke konstrukcije malog broja pozicija,

često je racionalno njihovo montažno izvođenje od prefabrikovanih elemenata. Mogućnosti

komponovanja su brojne (Sl. 714).

Sl. 714. Različite mogućnosti montažnog izvođenja ugaonih potpornih zidova

Konzolni zidovi (bez kontrafora) mogu biti formirani od prizmatičnih montažnih elemenata

pogodne dužine, koji imaju kompletan presek potpornog zida. Ređanjem elemenata jedan

do drugog na pripremljenu podlogu formira se zid. Iako je primenom gradilišne prefabrika-

cije na ovaj način moguće raditi konzolne zidove u kompletnom rasponu njima odgovaraju-

ćih visina (Sl. 715a,b), činjenica da su ovakvi pojedinačni montažni elementi kabasti i velike

težine ih čini pogodnima pre svega za niske zidove, kakvi se na primer sreću kod peronskih

konstrukcija (Sl. 715c).

Sl. 715. Montažni ugaoni zidovi bez kontrafora

Višlji zidovi se, zato, mogu raditi iz dva dela, ili se jedan deo preseka zida može izvesti

betoniranjem na licu mesta (Sl. 716).

16. Potporni zidovi

429

Kao prefabrikovani, ugaoni zidovi sa kontraforima se retko projektuju „klasičnog“ oblika.

Umesto toga, nastoje se iskoristiti prednosti koje prefabrikovana proizvodnja nudi u smislu

oblikovanja i razuđivanja preseka. U tom smislu, mogućnosti su brojne, a najčešće primenji-

vane su prikazane na Sl. 717. Konzolni element se može prefabrikovati zajedno sa kontrafo-

rom na način da obezbedi oslonce za horizontalne talpe, koje poređane jedna na drugu for-

miraju zid. Druga prikazana mogućnost je da se elemenat kontrafora zameni dobro usidre-

nom zategom.

Sl. 716. Montažni ugaoni zidovi bez kontrafora

Sl. 717. Montažni ugaoni zidovi sa kontraforima

16.7.3.16.7.3.16.7.3.16.7.3. ZIDOVI TIPA VITLOVAZIDOVI TIPA VITLOVAZIDOVI TIPA VITLOVAZIDOVI TIPA VITLOVA I TI TI TI T----ZIDOVIZIDOVIZIDOVIZIDOVI

Zidovi tipa vitlova se formiraju od kratkih montažnih armiranobetonskih elemenata koji se

slažu u vitla u obliku pravougaonika koji se napune sipkim materijalom propusnim za vodu:

pesak, šljunak, sitni lomljeni kamen (Sl. 718).

Sl. 718. Zidovi tipa vitlova

Krajevi montažnih gredica su prošireni glavama na krajevima (Sl. 719), čime obavljaju ulogu

limitera i sprečavaju razmicanje elemenata/bokseva. Za veće visine zida vitlovi se mogu pro-

jektovati u više redova (Sl. 719, desno).


430

Ovakvi zidovi se vrlo brzo i jednostavno sklapaju, a ne zahtevaju ni tešku mehanizaciju za

izvođenje, niti jaku temeljnu konstrukciju. Nasip se ugrađuje i zbija sa napredovanjem grad-

nje, zbog čega zid postepeno preuzima opterećenje. Pogodni su za za stabilizaciju kosina.

Sl. 719. Proširenja montažnih gredica kod zidova tipa vitlova

Sličnu ideju koriste i, takozvani T-zidovi (Sl. 720). Formiraju se od prefabrikovanih elemena-

ta koji formiraju bokseve koji se ispunjavaju materijalom nasipa. Prijem smicanja je rešen

putem trnova prikazanih na Sl. 721b.

Sl. 720. Potporni T-zidovi

Sl. 721. Postavljanje prvog reda, trnovi i čelo T-zida

Poput prethodnih, brzo i jednostavno se izvode i ne zahtevaju jaku temeljnu konstrukciju,

samo laku izravnavajuću temeljnu traku.

16.7.4.16.7.4.16.7.4.16.7.4. ARMIRANA ZEMLJAARMIRANA ZEMLJAARMIRANA ZEMLJAARMIRANA ZEMLJA

Armirana zemlja je način izrade potpornih zidova razvijen tokom 60tih godina XX veka

(Francuska). Armiranjem zemlje u nasipu ostvaruju se gravitacioni princip rada zidova nači-

njenih od samog materijala nasipa.

16. Potporni zidovi

431

Ovi zidovi se sastoje od tanke membrane koja je velikim brojem tankih zatega vezana s

masivom nabijene zemlje iza nasipa. Pri tome, sile s membrane se trenjem prenose iz zatega

u zemljani materijal, a trenje obezbeđuje vertikalni pritisak tla (Sl. 722). Ovo materijal nasipa

čini elementom samog zida.

Sl. 722. Armirana zemlja – princip

Membranu formiraju pločasti (retko zakrivljeni) prefabrikovani armiranobetonski ili čelični

elementi oblikovani na način da se uklapaju principom pero-žljeb. Na ovaj način se obezbe-

đuje krutost membrane u svojoj ravni (Sl. 723).

Sl. 723. Izgled lica zida od armirane zemlje

Značajna prednost ove vrste zidova se ogleda i u činjenici da membrana zida zahteva samo

mali trakasti temelj u dnu, kao početak zida.

Zatege se rade od pocinkovanog pljosnatog čelika ili nekog drugog metala (5 do 10cm širo-

ke metalne trake, debljine 3 do 5mm), geotekstila (danas preovlađujuće) ili od drugih sinte-

tičkih materijala neosetljivih na koroziju, a sa visokom vrednošću modula elastičnosti (male

deformacije). Uobičajena rastojanja zatega su data na Sl. 722 (poslednja slika).

Za zemljani nasip, preporučuje primena nekoherentnog granulastog materijala.


432

Sl. 724. Zid od „armirane zemlje“ tokom gradnje i gotovo lice

Izvođenje ovakvih zidova podrazumeva in-situ izvođenje izravnavajuće temeljne trake, pos-

tavljanje donjeg reda prefabrikovanih elemenata membrane, nasipanje zemlje, postavljanje i

fiksiranje traka, nabijanje novog sloja zemlje, a zatim se ciklus ponavlja za sledeći red ele-

menata, do vrha zida.

Slični su i zidovi sa usidrenim zategama prikazani na Sl. 725. Umesto trenjem, zatege silu

zatezanja okolnom tlu većinski predaju na mestu njihovog sidrenja. Kako trenje ovde nije od

primarnog značaja, koriste se zatege kružnog preseka, povoljnije u smislu lakšeg obezbeđe-

nja antikorozivne zaštite.

Sl. 725. Zidovi sa usidrenim zategama

Kao manu ovog sistema, u odnosu na prethodni, treba navesti činjenicu da se sile u usidre-

nim zategama angažuju tek nakon realizovane deformacije.

16.8.16.8.16.8.16.8. DRENAŽADRENAŽADRENAŽADRENAŽA

Za razliku od zidova od montažnih elemenata, koji su, po pravilu, vodopropusni i ne zahte-

vaju posebne mere za odvod atmosferske vode, armiranobetonski zidovi sprečavaju njen

protok kroz tlo. Za dugih padavina nivo podzemne vode može značajno porasti i preoptere-

titi zid. Zato se dreniranjem mora sprečiti rast hidrostatičkog pritiska na zid.

Nasip od peska ili šljunka je propusan, voda od otkopane kosine teče slobodno do zida, pa

su za drenažu dovoljni posebni otvori u nivou (nižeg) tla na razmaku od oko 2m. Ako postoji

mogućnost da količina priliva vode povremeno može biti vrlo velika (slučaj kada se skuplja

voda sa veće padine, na primer), otvore je poželjno ostaviti i na visini iznad nivoa tla. U nasip

se ispred otvora stavlja krupniji materijal, koji ne može proći kroz drenažni otvor, a zatim

postepeno sve sitniji do, granulacije materijala nasipa/tla (Sl. 726). Površinsko prelivanje

vode preko zida se predupređuje profilacijom površine – rigolom.

16. Potporni zidovi

433

Sl. 726. Dreniranje potpornog zida sa nasipom od propusnog materijala

Ukoliko je nasip od nepropusnog glinovitog materijala, na otkopanoj kosini se postavlja pro-

pusni drenažni sloj (Sl. 727), čime nivo podzemne vode ni ne ulazi u zonu aktivnog klina.

Sl. 727. Dreniranje potpornog zida sa nasipom od nepropusnog materijala

Poželjno je da se na dnu drenažnog sloja nalazi drenažna cev. U prošlosti su se ove cevi

izvodile od različitih materijala (od kamena, keramičke, azbest-cementne...), a danas preov-

lađuje primena plastičnih cevi, često sa ugrađenim slojem za filtriranje od geotekstila (Sl.

728).

Sl. 728. Plastične drenažne cevi

Documents

Potporni+Zidovi+ +Draft.unlocked