View
65
Download
3
Category
Preview:
DESCRIPTION
A
Citation preview
GRAĐEVINSKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U RIJECI Zavod za hidrotehniku i geotehniku Katedra za geotehniku
Kolegij: Temeljenje Ak. godina: 2013/14
SEMINARSKI ZADATAK
NASLOV: POSTUPAK PRORAČUNA POBOLJŠANJA TLA PREMA METODI PRIEBE
GRUPA: 1. Milan Gredelji, 0114009678
2. Sanja Kresina, 0069049966
3. Bojana Krezić, 0114017895
4. Filip Mandić, 0114020364
5. Adrian Rendić, 0069031111
6. Marina Starčić, 0114017869
7. Jelena Žepina, 0114011090
NOSITELJ KOLEGIJA: prof.dr.sc. Leo Matešić
ASISTENT: Josip Peranić, mag.ing.aedif.
SADRŽAJ
Metoda Priebe je opće prihvaćena metoda poboljšanja tla dubinskim vibracijskim zbijanjem
kod koje se umjesto postojećeg, slabo nosivog, tla ugrađuju piloti od krupnozrnastih materijala
(šljunak, kameni drobljenac).
Metoda proračuna postignutog poboljšanja tla sastoji se od nekoliko koraka. U prvom
koraku definira se faktor kojim šljunčani piloti poboljšavaju ponašanje slojeva podtla. Nadovežući
se na taj faktor poboljšanja definiraju se i deformacijski moduli složenog sustava a svi se daljnji
koraci u projektiranju nadovezuju na ovu početnu vrijednost faktora poboljšanja. U proračun valja
uzeti u obzir i stišljivost materijala pilota što se može ostvariti aproksimacijom korištenjem
reduciranog faktora poboljšanja koji dolazi iz formule razvijene za osnovni faktor poboljšanja.
Kontrole kompatibilnosti garantiraju da se pilotima neće dodavati dodatna naprezanja koja mogu
podnijeti u skladu s njihovom stišljivošću. Pri posmičnim naprezanjima kruti se elementi mogu
sukcesivno slomiti, kameni piloti se deformiraju dok se bilo koje preveliko opterećenje prenosi u
susjedne stupove. Ponašanje temelja samaca ili temeljnih traka izvedenih u tlu poboljšanom
metodom vibrirajućih zamjena nije u potpunosti moguće.
Metoda vibracijskih zamjena pogotovo je pogodna za područja seizmičke aktivnosti zato što
šljunčani piloti s jedne strane posjeduju određenu fleksibilnost a s druge strane sprječavaju
likvefakciju.
1
1. UVOD
Metoda Priebe predstavlja vrstu poboljšanja tla dubinskim vibracijskim zbijanjem sa
punjenjem šljunčanim odnosno kamenim materijalom. To je opće prihvaćena metoda
poboljšanja tla kod koje se umjesto postojećeg, slabo nosivog, tla ugrađuju piloti od
krupnozrnastih materijala (šljunak, kameni drobljenac) posebnom metodom dubinskih
vibracijskih zbijanja.
Ponašanje ovakvih složenih sustava temeljnog tla koji se sastoje od šljunčanih
(kamenih) pilota i okolnog tla ne može se ispitivati jednostavnim metodama poput sondiranja,
međutim teoretski se učinkovitost dubinskog vibracijskog zbijanja može pouzdano odrediti.
Naprijed je opisana metoda koja se temelji na teorijskim osnovama, jednostavna je za
razumijeti i lako se prilagodi različitim uvjetima te uključuje sve aktualne probleme
poboljšanja tla.
2. OSNOVNI POJMOVI KOD PRIMJENE METODE PRIEBE
Metoda dubinskog vibracijskog zbijanja sa punjenjem šljunčanim, odnosno kamenim
materijalom (Vibro replacement – „metoda vibracijske zamjene“) jedna je od tehnika
dubinskih vibracija gdje se meka i stišljiva tla poboljšavaju u svrhe građenja.
Za razliku od metode samo vibracijskog zbijanja koja zbija nekoherentna tla uz
pomoć vibracija i direktno poboljšava nosivost, metoda dubinskog vibracijskog zbijanja sa
punjenjem šljunčanim (kamenim) materijalom poboljšava nekompaktna koherentana tla
ugradnjom nosivih pilota od dobro zbijenog krupnozrnatog materijala.
Kod dubinskih vibracijskih zbijanja poboljšanje gustoće, odnosno zbijenosti stišljivog
tla ovisi ne samo od parametara tla koje je ionako teško za definirati već ovisi i o metodi
zbijanja koja se odabere te opremi potrebnoj za izvedbu, a samo postignuto poboljšanje tla
može se lako utvrditi sondiranjem. Za određivanje učinkovitosti metode vibracijskih zamjena
potrebno je veliko opterećenje a već se dovoljno dobar zaključak može izvaditi iz samog
prisustva šljunčanih pilota u nenosivom tlu bez ikakvog podatka o zbijenosti okolnog tla. To
je moguće iz razloga što se ključni parametri koji se odnose na geometriju i materijal
izvedenih pilota mogu lako i poprilično točno odrediti. Kod ove metode karakteristike samog
tla koje treba poboljšati, tehnika izvedbe i oprema potrebna za to igraju samo neizravnu ulogu
u uspješnosti izvedbe i to onu u veličini polumjera izvedenog šljunčanog pilota.
2
Kratki opis metode proračuna može se dati kroz svega par rečenica a odnosi se na
efekte poboljšanja šljunčanim pilotima u tlu koje je nenosivo u usporedbi s početnim stanjem.
U prvom koraku definira se faktor kojim šljunčani piloti poboljšavaju ponašanje slojeva
podtla u usporedbi s ponašanjem koje ima to tlo bez prisustva šljunčanih pilota. Nadovežući
se na taj faktor poboljšanja definiraju se i deformacijski moduli složenog sustava koji su veći
uz istovremeno smanjenje slijeganja te se svi daljnji koraci u projektiranju nadovezuju se na
ovu početnu vrijednost faktora.
3. FAKTOR POBOLJŠANJA TLA
Malo reći složen sustav vibracijskih zamjena dopušta više ili manje točnu procjenu
samo za dobro definiran slučaj opterećene površine na površini pilota. Promatra se isječak u
tako poboljšanom tlu, odnosno izdvojena površina A koja se sastoji od samo jednog pilota
poprečnog presjeka Ac i pripadajućeg okolnog tla.
Isto tako vrijede slijedeće pretpostavke:
-pilot je temeljen na čvrstoj podlozi - dolazi do čvrste podloge
-materijal pilota je nestišljiv
-volumenska gustoća pilota i tla je zanemariva
-slom ne može nastupiti na dnu već svaka deformacija odnosno slijeganje opterećene površine
mora rezultirati izbočenjem pilota koje ostaje konstantno duž cijelog pilota
-poboljšanje tla postignuto šljunčanim pilotima temelji se na pretpostavci da materijal pilota
pruža otpor na trenje dok se okolni materijal ponaša elastično
-pretpostavlja se da se je već dogodio pomak u tlu za vrijeme ugradnje pilota do mjere da
njegov početni otpor odgovara tekućem stanju odnosno koeficijent potiska tla iznosi K=1
Rezultati poboljšanja definirani su početnim faktorom poboljšanja n0 .
n 1 AC
A
μ ,ACA
K C μ ,ACA
1 (1)
f μ , AC
A
μACA
μ AC/A (2)
3
45˚ (3)
Gdje su:
n0 – početni faktor poboljšanja
AC – površina poprečnog presjeka pilota
A – promatrana opterećena površina koja uključuje pilot i okolno tlo
μs – poissonov koeficijent za tlo
KaC – koeficijent aktivnog potiska tla
Za većinu slučaja krajnjeg slijeganja poissonov koeficijent iznosi / što vodi do pojednostavljenja početnog izraza za (1).
Na slijedećem grafu dana je veza između faktora poboljšanja , recipročne vrijednosti koeficijenta A/Ac i kuta trenja materijala ispune (šljunčani pilot) fc.
Slika 1. Dijagram ovisnosti faktora poboljšanja, kuta unutarnjeg trenja materijala punjenja i omjera A/Ac (Priebe, 1995.)
4
4. STIŠLJIVOST PILOTA
Slika 2. Dijagram ovisnosti omjera A/Ac, kuta unutarnjeg trenja materijala i omjera modula ograničenja i tla Dc/Ds (Priebe)
Zbijeni materijal za zatrpavanje još uvijek je stlačiv. Stoga, svako opterećenje
uzrokuje slijeganje koje nije povezano sa širenjem pilota. Prema tome u slučaju zamjene tla
gdje omjer površine dostiže A/AC = 1, faktor poboljšanja ne postiže beskonačnu vrijednost
kao što je određeno teoretski za nestlačive materijale, ali koincidira sa omjerom modula
ograničenja materijala pilota i tla. U ovom slučaju za zbijeni materijal za zatrpavanje kao i za
tlo, modul ograničenja je određen edometarskim testovima velikih razmjera. Nažalost, u
mnogim slučajevima dubinska mjerenja su provedena unutar pilota te se iz rezultata pokusa
izvuku krivi zaključci o modulu ograničenja.
Relativno je lako odrediti kod kojeg omjera površine presjeka pilota i veličine rešetke
(AC/A)=1 osnovni faktor poboljšanja n0 odgovara omjeru modula ograničenja i tla DC/DS. Na
primjer, kod µS = 1/3 donji pozitivni rezultat sljedećeg izraza (with n0 = DC/DS) donosi omjer
površine (AC/A)=1.
A
A
K C
K C K C
K C
K C
K C (4)
Kao aproksimacija, stlačivost materijala pilota može biti uzeta u obzir korištenjem
reduciranog faktora poboljšanja n1 koji dolazi iz formule razvijene za osnovni faktor
5
poboljšanja n0 kada je dani recipročni omjer površine A/AC povećan za dodatni iznos
∆(A/AC).
1/ , /
, /1 (5)
/ / (6)
//
1 (7)
Gdje je:
n1 – reducirani faktor poboljšanja
Kod korištenja dijagrama na slici 1 ovaj postupak odgovara takvom pomaku ishodišta
koordinate na apscisi koji označava omjer površine A/AC koji faktor poboljšanja n1 kojeg
dobijamo iz dijagrama, počinje s omjerom modula ograničenja, a ne samo sa beskonačnom
vrijednosti. Dodatni iznos na omjeru površine ∆(A/AC) ovisno o omjeru modula ograničenja
DC/DS može biti uzet iz dijagrama na slici 2.
5. RAZMATRANJE PREOPTEREĆENJA
Zanemarenost volumske gustoće stupova i tla znaći da početna razlika pritiska između
pilota i tla koji uzrokuje širenje ovisi samo o distribuciji opterečenja temelja p na stupove i
tlo. Pritisak je konstantan po cijeloj dužini stupa. Vanjskom opterečenju moraju se dodati
težine stupova Wc i tla Ws koji najvjerojatnije premašuju iznos vanjskog opterećenja. Pod
razmatranjem ovih dodatnih opterećenja početna razlika pritiska se smanjuje asimptotično i
širenje se smanjuje razmjerno. Drugim riječima, sa povećanjem preopterečenja piloti su bolje
poduprijeti lateralno te stoga mogu omogućiti veći kapacitet nošenja.
Budući da je razlika pritiska linearni parametar u derivacijama faktora poboljšanja,
omjer razlike početnog pritiska i onog koji ovisi o dubini - izraženo kao faktor dubine fd daje
vrijednost za koju se faktor poboljšanja n1 povećava do faktora konačnog poboljšanja n2 = fd
× n1 zbog pritiska preopterećenja.
6
Na primjer, na dubini kod koje razlika pritiska dolazi do 50% početne vrijednosti,
faktor dubine dolazi do fd=2. Faktor dubine fd računa se uz pretpostavku linearnog smanjenja
razlike tlaka što dolazi iz linija tlaka (pC+ γC•d)•KaC and (pS+ γS•d) (KS = 1).
Međutim mora se uzeti u obzir da sa smanjenjem lateralnih deformacija koeficijent
pritisak tla od stupova se mijenja iz aktivne vrijednosti Kac u vrijednost u mirovanju K0c. Sve
do dubine gdje se ravna linija za razliku tlaka spaja sa asimptotskom linijom, faktor dubine
leži na sigurnoj strani. U praktičnim slučajevima dubina tretiranja je uglavnom manja. Iz
sigurnosnih razloga savjetuje se da se ne uključi povoljno vanjsko opterećenje na tlo ps u
derivacije.
/ (8)
//
(9)
/ , /
, / (10)
; (11)
1 (12)
Gdje su:
fd – faktor dubine
k0c – koeficijent mirnog potiska tla
Ws – težina tla
Wc – težina pilota
Pc – opterećenje rapodjeljeno na pilote
Ps – opterećenje raspodjeljeno na tlo
c – zapreminska težina pilota
s – zapreminska težina tla
7
Pojednostavljeni dijagram na slici 3 pretpostavlja iste volumske gustoće za stupove i
tlo što nije na sigurnoj strani. Stoga, zbog sigurnosnih razloga manja vrijednost tla s se uvijek
treba pretpostaviti u dijagramu.
(13)
Slika 3. Dijagram ovisnosti utjecajnog faktora, omjera A/Ac, kuta unutarnjeg trenja materijala i faktora dubine (Priebe, 1995.)
6. KONTROLE KOMPATIBILNOSTI
Pojedini koraci postupka dizajniranja nisu matematički povezani te sadrže
pojednostavljenja i aproksimacije. Stoga pri graničnim slučajevima moraju se izvesti kontrole
kompatibilnosti koje garantiraju da se pilotima neće dodavati dodatna naprezanja koja mogu
podnijeti u skladu s njihovom stišljivošću. Povećanjem dubine, potpora od strane tla dosegne
vrijednost pri kojoj se stupovi više ne šire. Ipak, čak i tada se faktor dubine neće konstantno
povećavati, kao što se prikazuje rezultatima pretpostavki o linearnom smanjenju razlike tlaka.
Stoga, prva kontrola kompatibilnosti ograničava faktor dubine, te s time i opterećenje
pridruženo pilotima, tako da vrijednost slijeganja pilota koje proizlazi iz njihove početne
stišljivosti ne prelazi vrijednost slijeganja složenog sustava. U prvom redu, ta kontrola se
primjenjuje kada se postojeće tlo smatra dovoljno čvrstim ili tvrdim.
8
Slika 4. Granična vrijednost faktora dubine (Priebe, 1995.)
Maksimalna vrijednost faktora dubine može se očitati iz prethodnog dijagrama na Slici
3. Usput rečeno, faktor dubine koji je manji od 1 (fd <1) se ne bi trebao uzimati u obzir, iako
nam tako može proizaći iz proračuna. U tom slučaju druga kontrola kompatibilnosti koja je
potrebna se odnosi na maksimalnu vrijednost faktora poboljšanja. Na neki način ova je
kontola slična prvoj, što jamči da vrijednost slijeganja stupova kao rezultat njihove početne
stišljivosti ne prelazi vrijednost slijeganja okolnog tla kao rezultat tlačnih naprezanja zbog
nastalih opterećenja. U prvom redu, druga kontrola se koristi kada je postojeće tlo prilično
rahlo ili mekano.
n 1 A
A
D
D1 (14)
Gdje su:
nmax – maksimalni faktor poboljšanja
Ac/A – omjer poprečne površine pilota i opterećene površine
Dc/D – omjer modula ograničenja i tla
Mora se primjetiti da se u formuli mora koristiti stvarni omjer površina Ac/A umjesto
promjenjene vrijednosti / . Zbog jednostavnosti jednadžbe, poseban dijagram nije
potreban.
9
7. VRIJEDNOST POSMIČNE ČVRSTOĆE POBOLJŠANOG TLA
Posmična izvedba temelja poboljšanih metodom vibracijskih zamjena je gotovo uvijek
favorizirana. Dok se pri posmičnim naprezanjima kruti elementi mogu sukcesivno slomiti,
kameni piloti se deformiraju dok se bilo koje preveliko opterećenje prenosi u susjedne
stupove. Na primjer, slom tla se neće dogoditi dokle god se ne aktivira kompletna nosivost
ugrađene grupe stupova. Šljunčani piloti će primiti povećani dio ukupnog opterećenja m čija
vrijednost ovisi o omjeru površina Ac/A i faktoru poboljšanja n.
1 / (15)
Gdje su:
m – koeficijent povećanja opterećenja
n – faktor poboljšanja
Ac/A – omjer poprečne površine pilota i opterećene površine
Jednostavnije rečeno, preporučeni postupak dimenzioniranja ne uzima u obzir
smanjenje volumena okolnog tla uzrokovanog širenjem pilota. Stoga, a posebno u velikom
omjeru površina, tlo prima veći dio ukupnog opterećenja nego što je ranije izračunato. Kako
se ne bi preračunao otpor smicanja pilota pri prosječnoj vrijednosti raspodjele naprezanja
između pilota i tla, proporcionalno opterećenje na pilote mora biti umanjeno. In order not to
overestimate the shear resistance of the columns when averaging on the basis of load
distribution on columns and soil, the proportional load on the columns has to be reduced. (Ne
mogu skužiti rečenicu.) Slijedeća aproksimacija čini se odgovarajućom:
1 / (16)
Gdje su:
m' – faktor umanjenja opterećenja pilota
n – faktor poboljšanja tla
U dijagramu na Slici 5 punim crtama se prikazuju proporcionalna opterećenja pilota
m', dok se isprekidanim linijama prikazuju ne umanjena opterećenja pilota m.
10
Prema razmjerima opterećenja na pilotima i tlu, posmični otpor trenja složenog
sustava može se odmah izračunati kao srednja vrijednost.
S obzirom da se u većini praktičnih slučajeva moguće linije kliznih ploha nalaze na
različitim dubinama što je teško odrediti i istražiti, preporuča se da se uzimaju u obzir samo
faktori dubine u slučajevima kad imamo jasno izraženu plohu sloma, kako bismo mogli
izračunati s opterećenjem od kamenih pilota m1' koji se odnose na n1, a ne s n2 koji se odnose
na povećani faktor n2=fd*n1.
Kohezija složenog sustava ovisi o proporcionalnom području tla.
1 (17)
Gdje su:
c – kohezija ukupnog sustava poboljšanog tla
cs – kohezija postojećeg tla bez poboljšanja
Ac/A – omjer poprečne površine pilota i opterećene površine
Ugradnja kamenih stupova može prouzročiti eventualnu štetu u strukturi tla, no
međutim nju je teško otkriti i istražiti.
Zbog sigurnosnih razloga, preporuča se da se kohezija smatra proporcionalnom
opterećenjima, na primjer jako niskima, iako se taj prijedlog ne temelji na mehaničkim
aspektima tla.
Slika 5. Proporcionalno opterećenje na kamenim pilotima (Priebe, 1995.)
11
8. SLIJEGANJE TEMELJA SAMACA I TEMELJNIH TRAKA
Ponašanje temelja samaca ili temeljnih traka izvedenih u tlu poboljšanom metodom
vibrirajućih zamjena nije u potpunosti moguće. Proračun zahtijeva poznavanje ponašanja
ukupne opterećene površine koja nije homogena.
Na slikama 6 i 7 dani su dijagrami slijeganja za temelje samce (Slika 6) i temeljne
trake (Slika 7) iz kojih se može dobiti vrijednost njihova slijeganja ovisno o broju pilota u
grupi šljunčanih pilota. Ovi dijagrami – s promjerom šljunčanih pilota D kao jednim
parametrom – temelje se na brojnim kalkulacijama koje s jedne strane uzimaju u obzir
raspodjelu opterećenja a s druge strane manju nosivost vanjskih pilota grupe pilota ispod
temeljnih traka.
Dijagrami se ne odnose direktno na širinu temelja iako postoji neizravna veza preko
faktora poboljšanja „n“ koji direktno ovisi o omjeru Ac/A. Na primjer smanjenje slijeganja
dobiveno širim temeljem pri istom opterećenju ujedno je popraćeno manje potrebnim
faktorom poboljšanja. Dani dijagrami vrijede samo za homogene uvjete i odnose se na
vrijednost slijeganja s na dubini d.
Slika 6. Slijeganja temlja samca (Priebe, 1995.)
Slika 7. Slijeganje temljnih traka (Priebe, 1995.)
12
9. NOSIVOST TEMELJA SAMACA I TEMELJNIH TRAKA
Jednostavna metoda proračuna nosivosti temelja samaca i temeljnih traka tlu
poboljšanom metodom Priebe sastoji se u definiranju fiktivne širine temelja pri čemu se u
obzir uzimaju kut unutarnjeg trenja poboljšanog tla i kut unutarnjeg trenja ρs netaknutog
tla.
˚ ˚ ˚
˚
˚
˚ (18)
Gdje su:
b – širina temelja
- kut unutarnjeg trenja poboljšanog tla
ρs – kut unutarnjeg trenja netaknutog tla
Nadalje za danu fiktivnu širinu b' nosivost ovisi o kutu unutarnjeg trenja netaknutog
tla ρs i prosječnoj vrijednosti kohezije koja se odnosi na odnos širine temeljne plohe i širine
plohe sloma. U apsolutno koherentnom tlu ploha sloma jednaka je širini temeljenja što vodi
vrijednosti prosječne kohezije:
/2 (19)
Gdje su:
c'' – prosječna kohezija
c' – kohezija poboljšanog tla
cs – kohezija netaknutog tla
Kod temeljenja na slojevitim tlima vrijednost posmične čvrstoće mijenja se i s
dubinom. Definiranje nosivosti danoj prema njemačkim standardima DIN 4017 dodatno se
zakomplicira sa drukčijom fiktivnom širinom za svaki sloj.
Dopušta se praktična aproksimacija koja se može postići na slijedeći način. Prvi
korak, faktor sigurnosti η0 i maksimalna dubina nestabilnosti dGr,0 izračunavaju se jedan za
drugim za svaki novi sloj.
13
U drugom koraku, krajnja stabilnost η i maksimalna dubina dGr se računa kao prosječna
vrijednost pojedinih slojeva sve dok dGr,n-1 ne prelazi du(n) kao gornja granica sloja. Iako
malo kompiciran, taj se postupak i dalje može izvoditi ručno.
10. LIKVEFAKCIJA POBOLJŠANOG TLA
Metoda vibracijskih zamjena pogodna je za područja seizmičke aktivnosti zato što
šljunčani piloti s jedne strane posjeduju određenu fleksibilnost a s druge strane sprječavaju
likvefakciju. Stabilizacijski efekt rezultat je trenja stupova koji prenose veliku količinu
vanjskog opterećenja i okolnog tla te njihova mogućnost reduciranja količine hidrauličnog
tlak u tlu. Nagla promjena količine hidrauličnog tlaka u stupovima je utoliko važnija što
stvara neku vrstu filtracijskog sloja koja se odražava na bočnu nosivost stupova i koja
spriječava infiltraciju vode u stupove iako stupci ne zadovoljavaju u potpunosti filtarski
kriterij.
Složenost uvjeta u seizmički aktivnim područjima se istražuje za manje ili više
homogeno tlo dok su kriteriji za određivanje likvefakcije empirijski. Iako više puta podvrgnuti
seizmičkim opterećenjima empirijski je teško odrediti kako su sva eventualna oštećenja
sprječena. Uobičajeno je, da sigurnost od likvefakcije određujemo iz tzv. omjera cikličkog
stresa, odnosno onu koju daje tlo svojom gustoćom i onaj koji se vjerojatno razvija u
seizmičkim događajima. Gruba procjena učinkovitosti metode vibracijskih zamjena predlaže
redukciju omjera cikličkog stresa razvijenog za vrijeme seizmičkog djelovanja, u istoj
vrijednosti kao i omjer opterećenja tla između stupova reduciranih vibrozamjenama, uz
odgovarajući faktor α.
1/ (20)
Gdje su:
α – redukcijski faktor
ps – naprezanje u tlu kod potresa
p – naprezanje u tlu u normalin uvjetima
n – faktor poboljšanja
14
Takva redukcija se čini adekvatna obzirom na povoljno izvođenje vibro zamjena na
seizmički događajima. Međutim, s mehaničkog aspekta tla to nije dokazano i mora biti
potvrđeno velikim brojem projekata provedenim u svijetu.
Na slici 8 dan je dijagram redukcijskog faktora.
Slika 8. Rezidualna čvrstoća tla nakon „Metode Priebe“ (Priebe, 1995.)
11. STUDIJA RADNOG PRIMJERA
Postupak projektiranja često se koristi kod utvrđivanja očekivanog ponašanja
građevine na tretiranom tlu. Međutim, u većini slučajeva proračun se temelji na parametrima
koji su indirektno izvedeni iz terenskih ispitivanja ili su čak pretpostavljeni. Sve dok stvarna
uspješnost metode vibrirajućih zamjena nadmašuje takva predviđanja točnije provjere se
izostavljene.
Neka terenska ispitivanja metode vibrirajućih zamjena u stvarnoj veličini koja obuhvaćaju
mjerenja izvan uobičajene prakse opisana su u Greenwood, D.A.:Load Tests on Stone
Columns, ASTM Publications STP 1089, Deep Foundation Improvements:Design,
Construction, and Testing, 1994. Dano je dovoljno detalja temelja spremnika na Otoku
Canvey kako bi se postupak projektiranja mogao primjeniti, te rezultati provjeriti.
Promjer predmetnog spremnika je 36 m. Temelji se na podlogu od oko 1 m debljine
iznad tla ojačanog kamenim stupcima dugim 10 m u mreži s trigonskimrazmakom od 1,52 m i
sa prosječnim promjerom od 0,75 m, mjereno pri površini. Uključujući cca. 0,4 m
površinskog sloja tla, tretirani sloj se sastoji od 9 m dubokog muljevitog i glinenogtla s
mjestimičnim džepovima treseta,koje slijedi srednje gust sitni muljeviti pijesak u kojeg su
ugrađeni ščjunčani piloti. U odnosu na dubinu, dani su koeficijenti promjene volumena mv i
moduli ograničenja DS (=1/mv).
15
Slika 9. Koeficijenti promjene volumena i moduli ograničenja korišteni u projektnom proračunu Greenwooda (Priebe, 1995.)
Pri punom opterećenju od 130 kN/m² zabilježena slijeganja su u rasponu od cca. 40
cm. Proračun prema postupku projektiranja pokazuje konačno slijeganje od oko 38 cm.
Uzimajući u obzir džepove treseta ili moguće smanjenje promjera stupca s dubinom,
vrijednost bi bila veća i u dobrom omjeru. Faktori poboljšanja n, izračunati na temelju
formula mogu se uzeti i iz dijagrama,kao što je prikazano, s obzirom na prvi sloj ispod razine
podzemne vode koja najviše pridonosi slijeganjima:
Slika 10. Proračunske vrijednosti terenskog ispitivanja Greenwooda (Priebe, 1995.)
Nepodudarnost između izračunate vrijednosti n2=2,94 javlja se uslijed razlike između formule
i dijagrama.
16
12. ZAKLJUČAK
Pored metode dubokog vibracijskog zbijanja metoda vibracijskih zamjena pokriva
najširi spektar s obzirom na primjenu u različitim vrstama tla. Dok je vibro zbijanje
ograničeno na zbijeni pijesak i šljunak, primjena vibro zamjena proteže se uglavnom preko
cijelog raspona veličina zrna rahlog tla. Čak i u većini nekoherentnih prirodnih tala pogodnih
za vibro zbijanje, preporuča se zatrpavanje krupnozrnastim materijalima radi povećanja
zbijenosti - a to znači ugradnja kamenih (šljunčanih) pilota. Čisto vibracijsko zbijanje je tek
nedavno napredovalo u području ogromnim umjetnim naslagama u različitim svijetskim
priobalnim regijama.
Unatoč važnosti metode vibracijskih zamjena, učinkovitost šljunčanih pilota u
poboljšanju tla ne smije se precijeniti. Dokle god je postojeće tlo pogodno za sabijanje, ono bi
treblo biti preteča bilo kojeg postupka dubokog zbijanja uključujući vibracijske zamjene.
17
13. LITERATURA
1. Priebe, J.H.: The Design of vibro replacement, Ground Engineering, 1995.
Recommended