UNIVERZITET U BIHAUTEHNIKI FAKULTETBIHA

Diplomski rad

PRIMJENA POTPORNIH ZIDOVA I KONSTRUKCIJA U GRAEVINARSTVU

Biha, januar 2012.

Uvod

Potporni zidovi su betonske ili armirano-betonske konstrukcije koje se projektuju tako da zadre mase zemlje ili nekog drugog materijalaTakve konstrukcije su redovito znaajno skuplje od izvedbe stabilne i samostojee kosine u tlu pa su razlozi njihovog izbora obino nedostatak prostora za slobodne kosinepotporne konstrukcije se dijele u dvije grupe ija je jedina razlika u nainu njihove izgradnjePrve se nazivaju zasipanim, a druge ugraenim potpornim konstrukcijama

Vrste zasipanih potpornih zidova:

Zidovi u stjenovitom tlu a) stjenovito tlo bez temeljne stope, b) stepenasto temeljenjeZidovi u stjenovitim tlima nemaju temeljne stope, a kod nagnutih terena, radi utede na iskopu temelja i betona, moe se izvesti stepenasto temeljenje

Potporni zid u koherentnom tlu

Skupljanje vode iza zida treba sprijeiti izvedbom filterskog sloja, drenaa i procjednica (barbakana).

Potporni zid u kamenom tlu

Pri dnu zida potrebno predvidjeti procjednice i kamenu oblogu uz stranju plohu zida.

Armirano-betonski potporni zidovi

Armirano-betosnki zidovi imaju manje dimenzije od masivnih betonskih zidovaNajea je primjena mreaste armature. Zid je u konstruktivnom pogledu konzola uklijetena u temeljnu stopu, koja zbog toga ima veu irinuKao minimalna debljina zida uzima se debljina do 40 cm. Ovisno o optereenju i dispoziciji zida mogu se iza zida projektirati vertikalna rebra i rasteretne konzole

GabioniPosebnu vrstu gravitacijskih zidova ine esto koriteni gabionski zidovi. Gabionski zidovi ili gabioni, iako relativno rijetki kod nas osim uz dionice autocesta ili kao potporni zidovi na klizitima, za ureenje okunice, predstavljaju vrlo uinkovito vizuelno i atraktivno rjeenjeDijele se na tri vrste

prva je klasini gabionski zid od ianih koeva ispunjenih kamenim materijalom koji se uglavnom koristi kao potporni ili ogradni zid.

Druga vrsta je takozvani teramesh sistem, vrlo slian prvom, s razlikom to na stranjoj strani zida ima zategu koja slui za armiranje tla iza samog zida, a sa ciljem postizanja bolje karakteristike tlaKoristiti se razne vrste dekorativnog kamena, od rijenih oblutaka do kamenih ploa, ovisno o eljenom izgledu zidaKod ogradnih zidova radi boljeg izgleda slau se dva lica, s obje strane, dok se meuprostor ispunjava ostatkom kamena

Trea vrsta su reno madraci, svojevrsni iani jastuci ispunjenih kamenim materijalom koji se koriste za oblaganje rijenih korita, kanala i potoka sa ciljem spreavanja erozije tla

Vrste ugraenih potpornih konstrukcijaKarakteristika ugraenih potpornih konstrukcija je da za njihovu izgradnju ne treba prvo iskopati tlo, a kasnije ga zasipati iza gotovog zida, ve se one posebnim tehnologijama izvode neposredno u tluUgraene potporne konstrukcije obino se grade tako da se ili montani elementi zabijaju u tlo posebnim strojevima ili se izvode, opet posebnim strojevima, rovovi u koje se ugrauje prvo armatura, a zatim se lijeva svjei beton

Takve konstrukcije se mogu izvesti i u okolnostima koje su nepovoljne za gravitacijske zidove, na primjer u neposrednoj blizini postojeih zgrada ili za izvedbu u vodieline talpe su posebni dugaki i uski elini elementi izraeni od valjanog elika koji su na svojim rubovima posebno oblikovani kako bi omoguili spajanje niza takvih elemenata u zidove

Ugraene potporne konstrukcije mogu se izvoditi i neposredno u tlu. U tu vrstu spadaju i armirano-betonske dijafragmeOne se izvode tako da se izvede poseban rov u kampadama, koji e poslije sluiti kao oplata armirano-betonskoj konstrukcijiStroj za izvedbu rova ima posebnu grabilicu koja je stabilno voena

Granina stanjaZa zasipane potporne konstrukcije tipina granina stanja koja treba provjeriti su: prevrtanje zida nosivost tla ispod temelja zida klizanje temelja po tlu na temeljnoj plohiProvjera graninih stanja treba ukljuiti sva povoljna i nepovoljna djelovanja koja se u odgovarajuoj proraunskoj situaciji mogu pojaviti.

Prevrtanje zidaGranino stanje prevrtanja zida mjerodavno je za slobodne gravitacijske zidove i zamilja se kao mogunost njihovog prevrtanja kao krute konstrukcije pod optereenjem aktivnog tlaka i drugih optereenja na zidu oko take na vanjskom rubu temeljne ploheTom se prevrtanju kao otpornost suprotstavlja prvenstveno vlastita teina zida, a u manjoj mjeri pasivni otpor ispred zida

Zid mora biti tako dimenzioniran da je opasnost od prevrtanja zanemarivaProvjerava se usporedbom destabilizirajuih uinaka optereenja (momenata sile aktivnog tlaka Pa oko take A ) u odnosu na stabilizirajue uinke sila (momenata vlastite teine zida G i eventualno momenta sile pasivnog otpora)

Nosivost tla ispod stope zida i klizanje zida po stopi

Optereenja na poleini zida, ukljuujui i trenje izmeu tla i zida, prenosi se na zidTo optereenje s drugim optereenjima na zid prenosi se preko temelja zida ili stope na temeljno tloProjektom zida treba biti osigurano da tlo ispod temelja zida moe pouzdano preuzeti to optereenje, da ne doe u stanje sloma

Uloga temelja zida je da pouzdano prenese optereenje zida u temeljno tloPri tome je nosivost tla samo jedan od dva bitna uslova da se to ostvari. Drugi uslov pravilno projektiranog temelja zida je da osigura da ne doe do klizanja izmeu temelja i zidaAko pouzdanost na to granino stanje nije osigurana, treba preoblikovati temelj zida

Za ugraene potporne konstrukcije tipina granina stanja nosivosti obzirom na koja treba provjeriti pouzdanost konstrukcije su:rotacijski slom (rotacija stijene zbog poputanja pasivnog otpora tla)vertikalna stabilnost stijene slom elemenata stijene (lom stijene od savijanja, pucanje slobodne dionice sidra, izvijanje i prestanak nosivosti razupore, upanje sidrine dionice sidra, izbijanje plitkih sidrinih blokova

Preporueni poloaj sidara pri koritenju sidrenih potpornih konstrukcijaUgraene potporne stijene esto se podupiru sidrima kojima se dio optereenja stijene prenosi u tlo u njenoj pozadiniSidra prenose silu u tlo preko sidrine dionice u kojoj su elino ue ili ipka u tijesnom suelju s tlomDa bi sidro sluilo svojoj svrsi, mora pouzdano prenijeti silu u tlo, a ovo pak mora biti dovoljno stabilno da ju pouzdano preuzme

Graevna jama osigurana od uruavanja razuprtom potpornom konstrukcijom

Osim to potporna konstrukcija mora pouzdano prenijeti sva optereenja u tlo bez prekomjernih deformacija, i sami konstruktivni elementi potporne konstrukcije moraju pouzdano prenositi nametnuta optereenja

Dimenzioniranje potpornih konstrukcijaEurokod 7 trai da se provjeri pouzdanost konstrukcije primjenom metode graninih stanja uz primjenu odgovarajuih parcijalnih koeficijenta na optereenja, odgovarajue parametre materijala i geometrijske podatke

Provjera dovoljne pouzdanosti konstrukcije obzirom na neko granino stanje nosivosti provodi se tako da se karakteristine vrijednosti optereenja uveaju mnoenjem s odgovarajuim parcijalnim koeficijentima veim ili jednakim jedinici, a karakteristine vrijednosti vrstoa materijala se umanjuju dijeljenjem s drugim parcijalnim koeficijentima veim ili jednakim jedinici

U praksi se kree od nekih pretpostavljenih dimenzija zida pa se provjerava pouzdanost obzirom na relevantna granina stanja primjenom metode parcijalnih koeficijenataAko se ustanovi da pretpostavljena konstrukcija nije pouzdana, mijenjaju se dimenzije, oblik pa i koncepcija konstrukcije ili zahvata dok se ne postigne traena pouzdanost

Ukoliko se ustanovi da je postignuta nepotrebno velika pouzdanost, opet se mijenjaju (smanjuju) dimenzije konstrukcije ili se racionalizira koncepcija, sve dok se ne nae racionalno, a pouzdano rjeenje

SANACIJA I ADAPTACIJA POSLOVNOG I POMONOG OBJEKTA ELEKTRODISTRIBUCIJE PODRUNICE BIHAProjektom vanjskog ureenja platoa objekta JP Elektroprivreda BiH, Sarajevo, Podrunica "Elektrodistribucija" Biha, predviena je izgradnja potpornih konstrukcija Zidovi se izvode u dilatacijama prema projektnoj dokumentaciji. Visina i dimenzije zidova su razliiti.

Temeljenje graevine Investitor nije izvrio geomehanika ispitivanja terena, tako da uslovi temeljenja su definisani prema slijedeem:potrebno je vriti lokalno zamjenu materijalaNa dno iskopa postaviti ljunani drenani sloj u visini od 0,45 mNa drenani treba direktno izvesti podloni beton i temeljnu konstrukciju

Nosiva konstrukcijaPotporni zidovi se izvode u segmentima, odnosno duinama od 4.0 do 5.0 metaraRazlog za ovaj nain izvoenja je prije svega sigurnost Prilikom iskopa veih duina potrebno je obezbijediti da se cijeli zasjeeni front zemlje ne obrui

Dreniranje poptornih konstrukcija se nikako ne smije zanemariti zbog sigurnosti konstrukcijeDa bi se sprijeila pojava podzemnih voda iza potpornog zida i time se poveala sila pritiska na zid koji bi mogao da ugrozi stabilnost zida izvode se otvori za dreniranje vode iza zidaTi otvori se postavljaju na meusobnom razmaku od 1.00 do 1.20 mPopreni presek otvora je 5.00 cm ("barbakane)

Tabelarni prikaz svih segmenta potpornog zida i skica potpornog zida

a) stijena je bez podupiranjanestabilnab) smanjenje visine ipodupiranje gravitacijskimzidomc) podupiranje zidom sazategomd) pritezanje zategama smreom od armiranih greda

ZAKLJUAKPotporne konstrukcije su jako korisne kada se ima za rijeiti problem zadravanja velikih koliina zemlje ili nekog drugog rastresitog materijalaKada smo prostorno ogranieni, bilo da je u pitanju blizina nekog objekta ili neka druga prepreka, pribjegava se koritenju potpornih konstrukcijaPravilno projektovanje, izvoenje i odravanje garantuje dugogodinje koritenje ovih konstrukcija

HVALA NA PANJI !

*