DIREKCIJA CESTA

FEDERACIJE B&H

RS-FBiH/3CS - TEHNIKA SARADNJA U UPOTPUNJAVANJU I IZRADI TEHNIKIH SPECIFIKACIJA ZA PUTEVE

PROJEKTIRANJE MOSTOVA I KONSTRUKCIJA NA PUTEVIMA KNJIGA 2, DIO 2

PROJEKTANTSKA SMJERNICA 2.2.16

SIDRANI POTPORNI ZIDOVI I KONSTRUKCIJE

Ljubljana, april 2005

______________________________________________________________________________

2

UVOD

Sidrani zidovi su savremene geotehnike konstrukcije, koje omoguavaju planiranje i izgradnju puteva u zahtjevnim geomorfolokim uslovima i urbanim naseljima. U pogledu veliine i cijene sidrani zidovi bistveno utiu na vrijeme i trokove graenja, sigurnost i funkcionalnost saobraaja te prihvatljivost planiranih intervencija u prostor sa vidika ekologije i zatite okoline.

Upotreba sidranih zidova za osiguranje ukopa u toku izgradnje puteva je relativno efikasna i esta, posebno radi pouzdanosti i sigurnosti te mogunosti izbora alternativnih rjeenja u zavisnosti od zahtjevanog stepena osiguranja.

Obraena Smjernica za projektovanje 2.2.16 podijeljena je u pet poglavlja. Osim uvodnog dijela, detaljno su obraeni izbor i zasnivanje, projektovanje, geotehnika analiza, graenje i nadzor u toku graenja, obezbjeenje kvaliteta i odravanje sidranih zidova.

U posebnom poglavlju (9) obraena su geotehnika sidra. Sidra prestavljaju specijalan i ekstremno delikatan element sa podruja geotehnikih konstrukcija. Nalaze se u tlu radi ega se, zbog svoje nedostupnosti, ne mogu direktno kontrolisati. Tla su heterogena, nedovoljno poznata, a po pravilu sadre i vodu u kojoj se esto nalaze agresivne materije.

Ova Smjernica uzima u obzir savremeno struno i teoretsko znanje planera, geomehaniara, projektanata, izvoaa i strunjaka za odravanje. Primjenjuju i potuju vaee propise i standarde sa podruja graevinarstva, kao i evropske predstandarde za geotehniko projektovanje.

3

S A D R A J 1. PREDMET PROJEKTANTSKE SMJERNICE.................................................................... 4 2. REFERENTNI NORMATIVI .............................................................................................. 4 3. ZNAENJE IZRAZA ........................................................................................................ 5 4. IZBOR I ZASNIVANJE SIDRANIH ZIDOVA .. 6 4.1 Sidrani blokovi .. 6 4.2 Sidrane vertikalne grede . 6 4.3 Sidrane vertikalne grede sa ispunom 6 4.4 Sidrane horizontalne grede . 6 4.5 Sidrani rotilj .. 8 4.6 Sidrani rotilj sa ispunom . 9 4.7 Sidrani zidovi . 10 4.8 Posebni sidrani zidovi graeni od gore prema dole 11 4.9 Sidrani zidovi od buenih ipova 11 5. KONSTRUISANJE SIDRANIH ZIDOVA . 13 5.1 Openito . 13 5.2 Sidrani blokovi .. 15 5.3 Sidrane vertikalne grede . 15 5.4 Sidrane vertikalne grede sa ispunom 16 5.5 Sidrane horizontalne grede . 18 5.6 Konstrukcije sidranih rotilja .. 19 5.7 Konsrukcije sidranih rotilja sa ispunom . 19 5.8 Sidrani zidovi 22 5.9 Posebni sidrani zidovi koji se grade od gore prema dole .. 22 5.10 Zidovi od buenih ipova . 26 6. GEOSTATIKA ANALIZA SIDRANIH ZIDOVA .. 31 6.1 Granina stanja nosivosti ............ 32 6.2 Granino stanja upotrebljivosti .. 33 6.3 Modeliranje tla i sidranih zidova . 33 7. IZRADA SIDRANIH ZIDOVA 36 7.1 Openito o izradi sidranih zidova . 36 7.2 Posebne specifinosti pri izradi pojedinih tipova sidranih zidova 37 7.3 Izgradnja zidova od buenih ipova . 39 8. PRAENJE I OBEZBJEENJE KVALITETA I ODRAVANJE SIDRANIH ZIDOVA 40

8.1 Praenje, obezbjeenje kvaliteta u toku graenja .. 40 8.2 Odravanje sidranih zidova 41 8.3 Radovi na odravanju . 43

9. GEOTEHNIKA SIDRA . 44 9.1 Vrste i sastav geotehnikih sidara .. 44 9.2 Faktori optereenja i mateijalni parcijalni faktori po Eurocode 7 .. 46 9.3 Testovi za ocjenjivanje nosivosti geotehnikih sidara .. 47 9.4 Nain djelovanja geotehnikih sidara . 47 9.5 Prenos sile sidranja u temeljna tla . 49 9.6 Izrada geotehnikih sidara .. 49 9.7 Upotreba geotehnikih sidara 51 9.8 Zatita geotehnikih sidara . 52

4

1. PREDMET PROJEKTANTSKE SMJERNICE Smjernica je namijenjena svim uesnicima u procesu planiranja, projektovanja, graenja i odravanja sidranih zidova. Cilj projektantske smjernice je prestavljanje, rasprava i analiza optih geotehnikih, konstruktorskih, tehnolokih i organizacijskih saznanja, koji mogu bistveno uticati na tok investicijskog procesa, zasnivanje, konstruiranje, graenje i odravanje sidranih zidova. Sadraj projektantske smjernice osigurava povezivanje teoretskih i strunih znanja i podataka iz literature sa praktinim strunim iskustvima, tehnikim propisima i standardima. Smjernica je uglavnom namjenjena za graenje novih sidranih zidova, premda je zasnovana tako, da se moe upotrijebiti i kod obnavljanja rekonstrukcija i sanacija postojeih sidranih zidova. Sidrani zidovi su sve potporne armiranobetonske konstrukcije kod kojih je osigurana stabilnost i nosivost objekta preko geotehnikog sidra koji je sidran u pasivnu osnovu. Bez ovog elementa nije osigurana stabilnost i sigurnost objekta u fazi graenja kao ni u fazi upotrebe. Obraeni su samo oni tipovi zidova, koji su se pokazali kao najugodniji i najvie se upotrebljavaju kod nas i u inostranstvu. Sa ovom konstatacijom se neograniavaju druge vrste sidranih zidova, koji su uslovljeni sa morfologijom terena i geolokim sastavom tla. Zid buenih ipova kao specifian sidrani zid prestavlja potpornu konstrukciju iz armiranobetonskih ipova promjera od 80 do 150 cm. Povezana je sa gredama sa ili bez geotehnikih sidara. Spadaju u grupu konstrukcija koje sa svojim otporom na savijanje i ukljetenjem u tla opravdavaju i ispunjavaju svoju namjenu osiguranje kosina nasipa, usjeka i graevinskih jama. 2. REFERENTNA REGULATIVA Projektovanje, graenje i odravanje potpornih konstrukcija zasniva se na odredbama razliitih propisa, standarda i smjernica. Kod izgradnje potpornih konstrukcija na putevima potrebno je uzeti u obzir slijedee grupe propisa:

- Propisi sa podruja graenja i konstrukcije u cjelini,

- Propisi za projektovanje, graenje, eksploataciju i odravanje puteva.

Za sve uticaje saobraaja treba na odgovarajui nain upotrijebiti mjerodavnu regulativu koja obrauje uticaje na mostove. Propise za materijale i dokaze za pouzdanost geotehnikih konstrukcija. Na podruju materiala, dokazivanja pouzdanosti i projektovanja potpornih konstrukcija moraju se uzeti u obzir slijedei pravilnici i standardi iz nekadanje Jugoslavije: Pravilnik o tehnikim normativima za temeljenje konstrukcija, Sl. list SFRJ br. 15-295/90; Pravilnik o tehnikim normativima za beton i armirani beton, izraen iz prirodnog i vjetakog lakog agregata kao ispuna, Sl. list SFRJ br. 15-296/90; Pravilnik o jugoslovenskim standardima za osnove projektovanja konstrukcija, Sl. list SFRJ br. 49-667/88; Pravilnik o tehnikim normativima za beton i armirani beton za konstrukcije ispostavljene uticaju agresivne okoline, Sl. list SFRJ br. 18/92; Pravilnik o tehnikim normativima za eline ice i sajle za prednaprezanje konstrukcije, Sl. list SFRJ br. 41-530/85 i 21-276/88; Cilj navedenih projektantskih smjernica je, izmeu ostalog, razumjevanje i upotreba evropskih normi, koje se odnose na sidrane zidove i zidove od buenih ipova. - EN 1990:2002 Eurocode 0 Osnove

projektovanja konstrukcija, - prEN 1991 Eurocode 1 Uticaji na

konstrukcije - prEN 1992 Eurocode 2 Projektovanje

betonskih konstrukcija - prEN 1997 Eurocode 7 Geotehniko

projektovanje - prEN 1998 Eurocode 8 Projektovanje

konstrukcija sigurnih na potres

EN 12063:1990 Izvoenje specijalnih geotehnikih radova zagatni zidovi

EN 12699:2000 Izvoenje specijalnih Geotehnikih radova Zabijeni ipovi

EN 1537:2002 Izvoenje posebnih geotehnika sidra.

______________________________________________________________________________

5

EN 1537:2002 Izvoenje posebnih geotehnikih radova Geotehnika sidra EN 206-1:2003 Beton 1. dio Specifikacija, osobine, proizvodnja i skladnost Evropske norme prEN su jo u fazama dopunjavanja, probanja i potvrivanja 3. ZNAENJE IZRAZA Sidrani zid je potporna konstrukcija koju sainjavaju armiranobetonski elementi i geotehnika sidra sa kojima se obezbjeuje stabilnost, nosivost i sigurnost objekta. Zalena strana je poluprostor na padinskoj strani potporne konstrukcije. Zalena tla su intaktna ili padinska tla koja se nalaze iza zida i koja treba zatititi. Zalena (padinska) strana je povrina zida na strani tla koju titi od obruavanja i klizanja elna (dolinska) strana je vidna zrana strana zida. Dolinska (elna) temeljna peta je produeni dio temelja sa elne strane. Temeljna tla prestavljaju tla razliitog geolokog sastava na koja se prenose optereenja. Strana zida je vertikalni nosivi element zida preko koga se zaleni pritisci zemlje prenose na temeljna tla ili geomehaniko sidro. Nagib strane je ugao koga elno ili leno zatvara sa vertikalom. Kruna je zavrni gornji dio zida. Blok je armiranobetonski element preko koga se sila iz sidra prenosi u tla. Greda je vodoravni, vertikalni ili kosi armiranobetonski element poloen na teren preko koga se sila iz sidra prenosi u tla. Rotilj je povezani sistem vertiklanih, vodoravnih ili kosih greda koji su poloeni na teren. Ispuna je material koji ispunjava prostor izmeu grede, odnosno unutar rotilja. Drenaa je namijenjena efikasnom odvodnjavanju vode iz zalea sidranog zida u cilju spreavanja pojava hidrostatikih pritisaka.

Drenani beton je sastavljen iz jednofrakcijskog agregata veliine zrna f 16 mm koji proputa vodu. Drenani geotekstil je preteno izraen iz sintetikih vlakana ili traka koji proputa vodu. Radni plato je prostor na kome se izvodi sidrani zid ili etapa kampada sidranog zida. Kampada je duina radnog takta potpornoga zida. Etapa je visina radnog takta. Pristupni put je komunikacija za pristup mehanizacije i transportnih srestava do radnog platoa. Bueni ip na zavretku izgradnje prestavlja izraeni ip sa ugraenim betonom i armaturom u prethodno izbuenu ili iskopanu buotinu u temeljnom poluprostoru. Zid od buenih ipova je konstrukcija sastavljena iz buenih ipova i vezne grede sa ciljem da se osiguraju pokosi nasipa ili usjeka. Vezna greda je konstruktivni element, koji povezuje vrhove ipova u podunom smjeru zida od buenih ipova. Unutranja sidrana greda je konstruktivni element, koji slui za ugraivanje sidara i povezivanja ipova zida u podunom smjeru. Ispuna izmeu ipova je dio konstrukcije zida od buenih ipova koji osigurava prostor izmeu ipova. Obloga zida od buenih ipova je, u posebnim okolnostima, naknadno obraena vidna povrina zida od buenih ipova. Geotehniko sidro je nosivi konstrukcijski element preko kojeg se sila zatezanja sa konstrukcije prenosi u sidrana tla. Probna sidra su sidra na kojima se obavljaju testovi za ocjenjivanje. Test za ocjenjivanje je test za odreivanje karakteristinog odpora sidra na lokaciji ugraivanja.

Kontrolna sidra (sidra za mjerenje) su ugraena sidra u sidranom objektu na kojima se obavljaju mjerenja za vrijeme eksploatacije objekta.

6

Vezna duina sidra je duina preko koje se sila prenosi u okolna temeljna tla. Slobodna duina sidra je duina izmeu vezne duine sidra i kotve glave sidra. Kotva glava sidra je dio geotehnikog sidra koji silu zatezanja iz kabla prenosi u sidranu konstrukciju. Monitoring je skup inilaca sa kojima se prati izgled i ponaanje konstrukcije u cilju kontrole sigurnosti i produenja trajanja objekta. 4. IZBOR I ZASNIVANJE SIDRANIH

ZIDOVA Sidrani zidovi su potporne konstrukcije sastavljene iz betonskih elemenata i geotehnikih sidara. Sidra preuzimaju cjelokupnu ili samo dio sile za obezbjeenje sigurnosti i stabilnosti u svim fazama graenja i u fazi upotrebe. Betonski dio (blokovi, grede, rotilj, zid) slui da se sila iz sidara prenese u tla i lokalno osigurava padinu. Projektant, na osnovu prethodno prikupljenih geomehanikih i drugih karakteristika terena, zasniva konstrukciju sidranog zida. Kod zasnivanja konstrukcije potrebno je uzeti u obzir: - pouzdanost - upotrebljivost - uslove izvoenja - ekonominost - estetski izgled odnosno prirodne

karakteristike okoline U tehnikom izvjetaju, za zasnovani sidrani zid, treba pripremiti obrazloenje za pribavljene podloge, izbor konstrukcije, dokaze stabilnosti i mogue varijante izvoenja. Izbor, zasnivanje i konstruktorska rjeenja sidranih zidova oslanjaju se na hidroloke karakteristike tla, oblik i veliinu ukopavanja te raspololjivu mehanizaciji i opremu izvoaa. Izgradnja sidranih zidova moe se izvoditi na dva naina. U sluaju kvalitetnog tla zidovi se izvode direktno na iskopanu padinu. U primjeru slabog tla zidovi se izvode po tehnologiji od gore prema dole. Kod ovakvog naina visina etape zavisi od karakteristika tla i izbora konstrukcije. Zasnivanje i izbor konstruktorskog rjeenja sidranih zidova neposredno je povezano sa kvalitetom odnosno karakteristikama tla na

lokaciji objekta. Uzimajui u obzir ove injenice, sidrani zidovi se dijele u slijedee grupe:

- sidrani blokovi (slika 4.1) - sidrane vertikalne grede (slika 4.2) - sidrane vertikalne grede sa ispunom (slika

4.3) - sidrane horizontalne grede (slika 4.4) - sidrani rotilj (slika 4.5) - sidrani rotilj sa ispunom (slika 4.6) - sidrani zidovi (slika 4.7 i 4.8) - posebni sidrani zidovi graeni od gore

prema dole (slika 4.9) - sidrani zidovi od buenih ipova (slika 4.10,

4.11 i 4.12) Redoslijed nabrojanih zidova odgovara smanjivanju geomehanikih karakteristika tla, a sa time i upotreba zahtjevnijih mjera osiguranja ukopa. Sve nabrojane grupe mogu se graditi u monolitnoj ili montano-monolitnoj tehnologiji. Karakteristike zidova nabrojanih od prve do pete alineje je ta, da nemaju uobiajenih temelja. Faza koja mora slijediti izboru konstrukcije je provjerovanje, da li se izabrana konstrukcija moe izvesti na predvienoj lokaciji. Projektant mora, pored izraenih odgovarajuih nacrta i analiza stabilnosti, pripremiti i provjeriti okvirna tehnoloka ishodita za graenje zida. Pri tehnolokim ishodiima treba analizirati sve postupke, koji su potrebni za izgradnju odreenog potpornog zida. Treba predvidjeti: - mogue prilazne puteve, - radne platoe za izgradnju, - tehnologiju izvoenja zemljanih radova sa

odgovarajuim osiguranjem, - zatitu prema uzronicima koji ometaju i

oteavaju izgradnju (dotok vode zalea, rastresiti slojevi padine ),

- osiguranje odvijanja saobraaja i funkcionisanja ostalih infrastrukturnih sadraja,

- faznost graenja u smislu definicije poetne take i smjera napredovanja radova,

- obavezne tehnoloke postupke za pojedine faze graenja,

- definisati odgovarajue detalje i rjeenja povezana sa njima,

- zahtjeve povezane sa tekuim praenjem kvaliteta materiala i njihovog ugraivanja, - zahtjeve za praenje geodetske kontrole.

______________________________________________________________________________

7

Slika 4.1: Sidrani blokovi

Slika 4.2: Sidrane vertikalne grede

Slika 4.3: Sidrane vertikalne grede sa ispunom

______________________________________________________________________________

8

Slika 4.4: Sidrane horizontalne grede 4.1 Sidrani blokovi Sidrani armiranobetonski blokovi razliitog oblika preko kojih se sila sidranja prenosi u tla, upotrebljavaju se na padinama sa sorazmjerno kvalitetnijom ili ispucalom stijenskom masom. Osnovna namjena njihove upotrebe je smanjenje prirodnog nagiba padine i obezbjeenje globalne stabilnosti padine. Prostor izmeu blokova zatiuje se sa vegetacijom. 4.2 Sidrane vertikalne grede

Sidrane, armiranobetonske, priblino u vertikalnoj smjeri na teren poloene grede razliitih presjeka, preko kojih se sila sidranja prenosi u tla, upotrebljavaju se u primjerima raspucalih stijenskih padina na kojima se sa zatitnim mreama ne moe obezbjediti sigurnost.

Sa ovim mjerama obezbjeuje se globalna stabilnost i sigurnost. Lokalna stabilnost postie se sa zatitnim mreama ili sa brizganim betonom. Koji od naina e se primijeniti zavisi od erozijskih karakteristika padine i lokalne stabilnosti. 4.3 Sidrane vertikalne grede sa ispunom

Sidrane, armiranobetonske, priblino u vertikalnoj smjeri na teren poloene grede razliitih presjeka sa meuprostorom zapunjen ispunom iz armiranobetonskih elemenata, upotrebljavaju se u primjerima raspucalih stijenskih padina gdje se sa zatitnim mreama ne moe obezbjediti sigurnost, a postoji potreba za poveanjem prirodnog nagiba padine. Sa sidranim gredama se obezbjeuje nosivost, globalna stabilnost i sigurnost. Lokalna sigurnost i zatita protiv erozije padine osigurava se sa montanim armiranobetonskim horizontalnim

elementima koji se ugrauju izmeu greda ili sa kamenim blokovima.

Visina sidranih vertikalnih greda je do 10 m. 4.4 Sidrane horizontalne grede Sidrane, armiranobetonske, priblino u horizontalnoj smjeri, na teren poloene grede razliitih presjeka, preko kojih se sila sidranja prenosi u tla, upotrebljavaju se u primjeru jae ispucalih stijenskih padina gdje se sa zatitnim mreama ne moe obezbjediti sigurnost. U poreenju sa sidranim vertikalnim gredama, sidrane horizontalne grede upotrebljavaju se u primjerima u kojima bi se sidrane vertikalne grede ugraivale na manjim meusobnim razmacima i ne bi imale odgovarajui uinak. Upotrebljavaju se u slabijoj stijenskoj padini gdje se garantuje kontinuirani unos sile sidranja. Za razliku od sidranih zidova ove grede visine 0,80 1,50 m nemaju temelja. Slue za osiguranje itave padine ili samo labilnog dijela zasjeka ili padine (npr. portali tunela). 4.5 Sidrani rotilj Armiranobetonski, priblino u vertikalnoj smjeri na teren poloene grede i armiranobetonske, priblino u horizontalnoj smjeri, na teren poloene grede razliitih presjeka, povezane u sidrani rotilj upotrijebljavaju se u primjeru raspucale stijenske padine, gdje se sa zatitnim mreama ne moe obezbjediti sigurnost, a elimo smanjiti prirodni nagib padine. Sa sidranim rotiljem osiguava se globalna stabilnost i sigurnost. Lokalna sigurnost se obezbjeuje sa zatitnim reama ili sa brizganim betonom itave povrine u zavisnosti od erozijskih karakteristika padine i lokalne stabilnosti.

______________________________________________________________________________

9

Slika 4.5: Sidrani rotilj

Slika 4.6: Sidrani rotilj sa ispunom 4.6 Sidrani rotilj sa ispunom Armiranobetonske grede u horizontalnom i vertikalnom smjeru meusobno povezane u rotilj sa ispunjenim meuprostorima upotrebljavaju se u relativno dobrom geolokom sastavu tla (prepereli kamen), jako ispucaloj stijeni i izmjeanoj stijeni (permokarbon, fli, lapor) gdje treba lokalno osiguravati padinu. Ova vrsta sidranih zidova upotrebljava se radi poveanja prirodnog nagiba u ukopu. Sa sidranom konstrukcijom u obliku rotilja osigurava se globalna stabilnost. Sa ispunom praznog prostora izmeu greda spreava se erozija padine, osiguava lokalna stabilnost i odvodnjavanje zalea. Od karakteristika tla odnosno stijenske mase zavisi nagib itave konstrukcije. U primjeru preperine nagib ne treba da prelazi 45, u ispucalim i rastresenim stijenama i polustijenama zavisi od nagiba koji se moe izvesti u jo sigurnom iskopu. Izbor vrste i naina ugraivanja ispune zavisi takoe od

karakteristika zalea i raspololjivog materijala za ispunu. U jako ispucalim i rastresenim primjerima, stijensku masu treba osigurati sa kamenim zidom. U ovom sluaju zalee je obino vodopropusno pa ga ne treba drenirati. U sluaju preperine, za ispune se upotrebljava kameni nabaaj na drenanom betonu. Meusobni razmak izmeu vertikalnih i horizontalnih greda zavisi od karakteristika zalea i visine zida. Obino razmak izmeu vertikalnih greda ne treba biti vei od 6,0 m, izmeu horizontalnih greda ne vei od 4,0 m po vertikali. Maksimalna visina pojedinanog zida je 10 12 m u zavisnosti od nagiba zida. U koliko se osigurava ukop veih visina, zatitna konstrukcija se izvodi u dva dijela sa bermom izmeu njih koja slui za pravilno odvodnjavanje i odravanje objekta. Minimalna irina berme 3,0 m.

______________________________________________________________________________

10

Slika 4.7: Sidrani zid

Slika 4.8 Sidrani zid sastavljen iz vie etapa 4.7 Sidrani zidovi Sidrani monolitni i/ili montano-monolitni armiranobetonski zidovi upotrebljavaju se za nekoherenta i koherentna tla. Po visini zid moe biti sastavljen iz vie etapa. Zidovi visine do 6,0 m izvode se u jednoj etapi. Zidovi veih visina od 6,0 m izvode se u dvije ili tri etape. Maksimalna visina pojedinane etape iznosi 4,0 m, dok ukupna maksimalna visina od 10 do 12 m. Ukupna visina zida zavisi od visine potrebnog osiguranja padine. Izmeu pojedinih etapa treba predvidjeti stepenicu irine do 1,0 m, koja slui za izgradnju, odvodnjavanje i odravanje konstrukcije.

Ako je visina padine vea od 10 do 12 m onda se izmeu posameznih dijelova zida ostavlja berma irine 3 m. Berma slui za izgradnju, odvodnjavanje i odravanje konstrukcije. Debljina ovih zidova je min. 40 cm zbog unoenja sila sidranja, dok max. debljina iznosi 60 cm. U sluaju upotrebe sidranih montanih ploa potrebno je uzeti u obzir njihovu teinu, poto se dovoze na gradilite i ugrauju na predvieno mjesto. Dimenzije ploa su ograniene zbog transporta. Kod ove vrste sidranih zidova temelj slui za montau u fazi graenja.

______________________________________________________________________________

11

4.8 Posebni sidrani zidovi graeni od gore prema dole

Ova grupa sidranih zidova upotrebljava se u sluaju osiguranja padina iz nekoherentnog i koherentnog tla srednjeg kvaliteta. Osnovna karakteristika ove skupine je ograniena visina etape na max. 3 m radi slabijih karakteristika tla od tla u kojima se primjenjuju sidrani zidovi. Posebna karakteristika ovih zidova je tehnologija izvoenja sa poetkom na vrhu zida i zavretkom sa temeljom. Obrnuto primjenjen

postupak izvoenja govori da ova tehnologija spada u jako zahtevne naine izvoenja zidova. Zidovi se izvode po etapama max. visine 3 m i odsjecima max. duine 6 do 7 m. U jednoj kampadi mogu se izvoditi radovi na vie odsjeka po ahovskom sistemu. Visina ovih zidova, zbog estetskog i funkcionalnog izgleda, je ograniena na cca 10 m. U koliko je potrebna vea visina zida za osiguravanje iskopa, treba predvidjeti bermu i nastaviti zatitu sa jednim od nabrojanih tipova zidova.

Slika 4.9: Sidrani zid graen od gore prema dole 4.9 Sidrani zidovi od buenih ipova Zidovi od buenih ipova su konstrukcije optereene na savijanje, izraene iz armirano betonskih ipova okruglog presjeka promjera od 80 do 150 cm. Upotrebljavaju se za obezbjeenje ukopanih pokosa, pokosa nasipa, dubokih graevinskih jama i u sluajevima u kojima radi potencijalne nestabilnosti terena, treba prvo ugraditi potpornu konstrukciju, a nakon toga izvriti iskop. Zidovi od buenih ipova se esto sidraju. Zidovi od buenih ipova su skupe konstrukcije, zahtjevne kod izvoenja i odravanja zbog ograniene trajnosti geomehanikih sidara. Radi ove injenice njihova upotreba za osiguranje pokosa nasipa i ukopa, mora biti dobro utemeljena i opravdana jo kod izrade prve faze projekta puta i putnih objekata.

Izbor i opravdanost upotrebe zidova od buenih ipova treba da bude plod saradnje projektanta puta, geomehaniara i projektanta konstrukcije. Odluka o izboru donosi se na osnovu najmanje dva izraena varijantna rjeenja, koja su pripremljena na dovoljno obraenim putnim i geomorfolokim podlogama. U pogledu poloaja, odnosno naina na koji preuzimaju optereenja, zidovi od buenih ipova dijele se na:

- potporne konstrukcije, koje osiguravaju odnosno podupiru nasip ili pokos ispod puta

- potporne konstrukcije, koje osiguravaju kosine ukopa iznad puta.

______________________________________________________________________________

12

_ Slika 4.10: Zid od buenih ipova bez sidara

Slika 4.11: Zid od buenih ipova sa sidrima na vrhu

______________________________________________________________________________

13

Slika 4.12: Viestruko sidrani zid od buenih ipova U pogledu na nain preuzimanja horizontalnih sila, dijele se na: - Zidovi od buenih ipova bez sidranja su

konstrukcije, koje samo sa svojim ukljetenjem u tla i odporom na savijanje osiguravaju kosine ukopa ili nasipa konzolni zid.

- Zidovi od buenih ipova sa sidrima na vrhu su konstrukcije sa ukljetenjem u tla, koja sa odporom na savijanje i geomehanikim sidrima na vrhu zida osiguravaju kosine ukopa ili nasipa.

- Viestruko sidrani zidovi od buenih ipova su konstrukcije koje se ukljetenjem u tla, odporom na savijanje i geomehanikim sidrima ugraenim u vie nivoa po visini zida osiguravaju kosine ukopa ili nasipa.

5. KONSTRUISANJE SIDRANIH ZIDOVA 5.1 Openito Konstruktorsko zasnivanje sidranih zidova proizilazi iz injenice, da geomehanika sidra preuzimaju horizontalnu silu, dok betonska konstrukcija prestavlja osnovu za realizaciju pritisaka i sila. Jedna od karakteristika sidranih zidova je kontaktno betoniranje. Iz ovog razloga ne mogu se iza zida raditi uobiajene drenae iz filterskih

slojeva, kao u primjerima gravitacionih zidova. Iz ovog razloga se iza zida ugrauje jednofrakcijski drenani beton ili se poloi drenani geotekstil. Drenani geotekstil istovremeno spreava mijeanje zemlje i betona kod kontaktnog betoniranja. Ako se u zaleu zida pojavi vei priliv vode onda se izvode horizontalne drenae u padini, koje se poveu sa sistemom odvodnjavanja zida. Kosine osigurane sa sidranim zidovima treba odvodnjavati na kvalitetan i odgovarajui nain. Radi toga se na vrhu zida i na vrhu eventualnih kampada predvide kanalete odnosno odvodni jarci. Kompletno odvodnjavanje treba projektovati u skladu sa hidrolokim i hidrogeolokim podacima. Posebno treba paziti na voenje koritnica i jaraka po velikim strminama koje se esto pojavljuju pri zakljuivanju zidova. Korita jaraka treba izraditi u obliku i iz materijala koji umiruju vodotok i razbijaju energiju toka vode. Kod konstruisanja sidranih zidova treba broj geomehanikih sidara ograniiti na najmanju moguu mjeru. Kod izbora broja sidara treba potovati osnovno naelo, da izabrano sidro ima nosivost koja u najveoj mjeri dozvoljava kvalitet sidranog zalea. Kvalitet betona za sidrane zidove je min. C 25/30 (MB 30) za stepen ispostavljenosti XC2 (OMO). Beton mora biti vodonepropustan. Vrsta i kvalitet armature je min. S400 (RA 400/500).

______________________________________________________________________________

14

U sluaju da je sidrani zid lociran uz kolovoz, onda beton mora odgovarati klasi za stepen ispostavljenosti XF2 (OSMO). U ovakvim primjerima se donji dio povrine sidranog zida na min. visini 3,0 m od donjeg vidnog ruba zida zatiti sa epoxi premazom koji poveava odpornost betona na mraz uz prisustvo soli. Sidrani zidovi nude pri samom zasnivanju dosta varijantnih rjeenja u pogledu njihove namjene i

izgradnje. Primjeri navedeni u smjernici od sidranog bloka do sidranih zidova su samo rjeenja koja se najee upotrebljavaju u Sloveniji i susjednim dravama. Na osnovu datih principa i koncepata mogu se, u visokim zasjecija i ukopima sa razliitim geoloko-geomehanikim profilima i nagibima, projektovati razliiti tipovi sidranih konstrukcija.

Slika 5.1: Sidrani blok pravougaonog oblika

Slika 5.2: Sidrani blok u obliku trostrane prizme

______________________________________________________________________________

15

Slika 5.3: Sidrani blok u obliku zvijezde 5.2 Konstrukcije sidranih blokova Sidrani blokovi su armiranobetonski elementi sa dimenzijama koje su odreene na osnovu dozvoljenih kontaktnih napona u tlu odnosno veliine sile sidranja i potrebnih mjera za ugraivanje sidra. Blokovi su u veini sluajeva montani ili su betonirani na licu mjesta. Kod konstruisanja blokova mora se obezbjediti ravnomjerno unoenje sile u temeljna tla. To znai da sila sidranja mora pasti u blizini teita kontaktne povrine. Kotva glava sidra moe biti potopljena u blok za sidranje ili izvuena na povrinu bloka. Prednost rjeenja sa kotvom na povrini bloka je jednostavnija izrada oplate, armature bloka, nema oslabljenja betonskog presjeka i unos sile sidranja u blok je bolji. Montani blokovi se ugrauju na izravnatu povrinu iz izravnavajueg podbetona debljine cca 10 cm. Oblici sidranih blokova su razliiti: kvadratni, pravougaoni, okrugli, elipsasti ili zvjezdasti (slika 5.1, slika 5.2, slika 5.3).

5.3 Konstrukcije sidranih vertikalnih greda Sidrane vertikalne ili kose grede su armiranobetonski elementi kod kojih se nagib, dimenzije i raspored odreuje na osnovu geoloko-geomehanikih karakteristika padine, kontaktnih napona, veliine sile sidranja i potrebne dimenzije za ugraivanje kotve te naina graenja. Sidrane grede se u veini sluajeva izrauju na licu mjesta, mogu biti i montane, ako to dozvoljavaju karakteristike padine, prilazni putevi i potrebna mehanizacija. Razmak izmeu greda zavisi od karakteristika padine. Orijentaciono se kree izmeu 2 do 6 m. Dimenzije presjeka greda zavise od naina ugraivanja kotve glave sidra. U sluaju potopljene kotve je dim. /v = 80/80 cm, ako je kotva izvuena na povrinu, min. dimenzije su /v = 40/40 cm. Grede koje se izvode na licu mjesta treba ukopati 15 20 cm u padinu. Betoniranje se izvodi kontaktno na podlozi iz izravnavajueg podbetona debljine min. 10 cm (slika 5.4). Za montane grede treba kontaktnu povrinu pripremiti na nain koji garantuje nalijeganje

______________________________________________________________________________

16

grede po itavoj kontaktnoj povrini. Obino se to postie tako, da se pri montai grede ostavi slobodan prostor izmeu grede i terena, koji se naknadno ispuni sa izravnavajuim podbetonom.

Kot manje kompaktnog tla, gdje se brizgani beton upotrebljava izmeu greda za osiguranje kosine, grede se montiraju ili betoniraju na ugraeni brizgani beton.

Slika 5.4: Sidrane vertikalne i kose grede

______________________________________________________________________________

17

Slika 5.5: Sidrane vertikalne grede sa ispunom brizgani beton

Slika 5.6: Sidrane vertikalne grede sa ispunom iz armiranobetonskih ploa

______________________________________________________________________________

18

Slika 5.7: Sidrane horizontalne grede 5.4 Konstrukcije iz vertikalnih sidranih greda sa ispunom Dimenzije, raspored, nagib, veliina sile sidranja i nain izrade i u ovoj grupi sidranih zidova zavisni od nabrojanih faktora u taki 5.3. Ova grupa se razlikuje od opisane iz take 5.3 samo po tome to se upotrebljava u nekoliko slabijim geomehanikim uslovima u kojima je potrebno prostor izmeu greda osigurati. To osiguranje se postie brizganim betonom sa ili bez armature (slika 5.5). U sluaju raspadajue padine ili iz estetskih razloga mogu se za ispunu upotrijebiti armiranobetonski montani elementi koji omoguavaju humuziranje i zasipavanje

meuprostora. Dimenzije montanih elemenata zavise od razmaka greda i karakteristika padine (slika 5.6). 5.5 Konstrukcije sidranih horizontalnih

greda Sidrane grede su armiranobetonski elementi kod kojih dimenzije, nagib i raspored odreuju geoloko-geomehanike karakteristike padine, kontaktni naponi, veliina sila sidranja i potrebne mjere za ugraivanje kotvi glave sidra te nain graenja (slika 5.7). Greda se u veini sluajeva izrauju na licu mjesta, ali mogu biti i montane. U sluaju izvoenje na licu mjesta, duine greda su

______________________________________________________________________________

19

teoretski neograniene sa ime je i njihov uinak vei. Montani elementi su ogranieni sa dimenzijama i teinom. Visina greda je od 0,80 do 1,50 m, debljina od 30 do 60 cm, u zavisnosti od naina ugraivanja kotve.

Kod sidranih greda koje se izrauju na licu mjesta potrebno je grede ukopati 15-20 cm u kosinu padine. Betoniranje se izvodi kontaktno na podlozi koja je pripremljena sa brizganim betonom. U koliko je padina stabilna u tolikoj mjeri, da ne treba izvoditi osiguranje sa brizganim betonom, onda se na zaleu greda ugrauje folija iz geotekstila koja spreava mijeanje zemlje sa betonom. Radi lakeg i jednostavnijeg armiranja i kontinuiranog toka optereenja i napona, bolje rjeenje je sa ugraivanjem kotvi na povrinu greda. Izabrana konstrukcija se obino upotrebljava na lokacijama i uslovima kod kojih se u zaleu ne oekuje prisustvo podzemne vode. Zbog toga nije potrebna izrada drenaa na zaleu greda. Na vrhu svake grede treba predvidjeti kanaletu odgovarajuih dimenzija za odvodnjavanje povrinskih voda iznad zida. 5.6 Konstrukcije sidranih rotilja Sidrani rotilji su armiranobetonski horizontalni i vertikalni elementi meusobno povezani ije dimenzije, raspored i nagib odreuju geoloko-geomehanike karakteristike padine, kontaktni naponi, veliine sile sidranja i potrebne mjere za ugraivanje kotvi glave sidra te nain graenja (slika 5.8). Konstrukcije sidranih rotilja se najlake i najkvalitetnije izrauju na licu mjesta. Dimenzije presjeka greda rotilja zavise od naina ugraivanja kotvi. U primjeru potopljene kotve je dimenzija /v = 80/80 cm, ako je kotva izvuena na povrinu, onda je min. dimenzija /v = 40/40 cm. Razmak vertikalnih greda je 3 do 6 m, horizontalnih 2 do 5 m. Geotehnika sidra treba predvidjeti na ukrtanju greda. Potrebna dodatna sidra i rupe za rezervna sidra ugrauju

se u meuprostoru izmeu krianja vertikalnih i horizontalnih greda. Vertikalne i horizontalne grede rotilja izrauju se na pripremljenu podlogu iz izravnavajueg podbetona. Izabrana konstrukcija se obino upotrebljava na lokacijama i u uslovima na kojima se u zaleu ne oekuje podzemna voda. Radi toga se ne izvode drenae na lenim stranama greda konstrukcije rotilja. Na vrhu zida i na vrhu eventualnih bermi treba predvidjeti kanaletu odgovarajuih dimenzija za odvodnjavanje povrinskih voda iznad zida. Radi lakeg i jednostavnijeg armiranja i kontinuiranog toka optereenja i napona treba predvidjeti ugraivanje kotvi na povrini greda rotilja. Prostor izmeu vertikalnih i horizontalnih greda rotilja treba zatititi sa brizganim betonom, ako su u pitanju lokalno nestabilne povrine. 5.7 Konstrukcije sidranih rotilja sa ispunom Dimenzije, raspored, razmak horizontalnih i vertikalnih greda, veliina sile sidranja i nain izvoenja u ovoj grupi sidranih zidova zavisi od faktora nabrojanih u taki 5.6. Ova grupa zidova razlikuje se od opisane u taki 5.6 po tome to se upotrebljava u neto slabijim geomehanikim uslovima u kojima prostor izmeu greda treba osigurati protiv klizanja i raspadanja. Nagib konstrukcije je manji od konstrukcija bez ispune (slika 5.9). Kao ispuna izmeu horizontalnih i vertikalnih greda rotilja upotrebljava se sloeni kamen iz odgovarajueg autohtonog kamenoloma koji se polae u drenani beton. Veliina pojedinih komada je od 40 do 70 cm, debljina drenanog betona pa min. 20 cm. Ukupna debljina ispune treba da je min. 80 cm. Povrinske fuge izmeu kamenih blokova u dubini 10 do 15 cm ispune se sa humusom ili cementnim malterom. Vertikalne grede rotilja betoniraju se na izravnavajui sloj podbetona, dok se horizontalne grede rotilja i ispuna betoniraju na sloju filterskog betona koji omoguava dreniranje vode iza zalea. Na najnioj taki zida uz petu temelja zida treba, po itavoj duini zida, voditi drenanu cijev. Na svakih 30 m drenaa se mora povezati sa kontrolnim ahtom ispred zida, a ahtovi su povezani sa sistemom za odvodnjavanje cijelog zida.

______________________________________________________________________________

20

Slika 5.8: Konstrukcija sidranog rotilja

______________________________________________________________________________

21

Slika 5.9: Sidrana konstrukcija rotilja sa ispunom

______________________________________________________________________________

22

5.8 Konstrukcije sidranih zidova Sidrani armiranobetonski zidovi mogu se u cjelosti izraditi na licu mjesta, a mogu biti polumontane izrade. Nagib i dimenzije zavise od geoloko-geomehanikih karakteristika padine, kontaktnih napona, veliine sile sidranja, potrebnih mjera za ugraivanje kotve glave sidra te naina graenja. U sluaju izgradnje na licu mjesta, prethodno se na zaleu padine izvede sloj drenanog betona ili folija drenanog geotekstila, a tek onda se pristupa izgradnji zida. Minimalna debljina zida je 30 cm, odnosno zavisi od dimenzije tulca sistema za prednapenjanje geotehnikog sidra. Drenani sloj mora biti debel min. 15 cm. Kotvu glavu sidra treba izvui iz ravnine zida (slika 5.10). Kod djelomino montane izgradnje postoje najmanje dvije varijante:

Kod prve varijante se na iskopanu i pripremljenu padinu razastre drenani geotekstil, dok se za oplatu zida koristi montana armiranobetonska ploa na koju je privrena potrebna armatura zida. Prostor izmeu geotekstila i montane ploe ispuni se sa betonom. Ploa na spoju mora imati sidra odnosno ome sa kojima se montana ploa i ispuna spreu u nosivi sistem zida. Minimalna debljina montanih ploa je 15 cm, a dodatnog betona min. 30 cm. Ukupna debljina zavisi od dimenzije tulca sistema za prednaprezanje geotehnikog sidra. Veliina ploe zavisi od transportnih srestava, s tim da nisu ire od 220 cm i vie od 350 cm (slika 5.11). Prednost ove varijante su manji trokovi oplate, bre napredovanje radova, kvalitetnija izrada vidne povrine zida i ljepi izgled zida. Kod druge varijante prvo se izvede temelj sa otvorima za ugraivanje modanika na koje se nataknu montane ploe (slika 5.12). Ploe su debele min. 30 cm i dimenzija koje odgovaraju teini i dimenzijama koje omoguavaju utovar, transport i laganu montau uz koritenje jednostavnije mehanizacije. Prostor izmeu padine i ploe zapuni se sa filterskim drenanim betonom min. debljine 15 cm. Ako bi, pri ugraivanju filterskog betona, moglo doi do mijeanja sa zemljom, treba prije betoniranja preko padine razastrijeti geotekstil. Za odvodnjavanje drenane i povrinske vode vae opta pravila.

5.9 Posebne konstrukcije sidranih zidova graenih od gore prema dole

Posebni sistemi armiranobetonskih zidova graeni po tehnologiji od gore prema dole mogu se u cjelini graditi na licu mjesta ili u djeliminoj montanoj izradi. Dimenzije i nagib zida odreuju geoloko-geomehanike karakteristike padine, kontaktni naponi u tlu i veliina raspololjivih sila sidranja (slika 5.13). Za razliku od sidranih zidova iz t. 5.8, kod ovih tipova zidova moe se postii strmiji nagib iskopa pokosa obino 4 : 1. Sa ovim se smanjuje obim zalea na kome moe doi do pojave nestabilnosti i ruenja tla pokosa. Tehnologija izrade ovog zida prouzrokuje djelominu neloginost u dimenzijama konstrukcije: debljina zida je na podruju najkvalitetnijeg pokosa najvea. Karakteristike ovih zidova su: da su, radi tehnologije izgradnje, nekonstantnog presjeka po visini. Na svakoj etapi se zid zamakne za cca 35 cm, kako bi se omoguilo betoniranje zida nie donje etape. Sledea karakteristika je, da imaju ovi tipovi zidova temelj i da se betoniraju kontaktno. Zato se na zalee, koje je u kontaktu sa betonom, poloi drenani geotekstil. Minimalna debljina zida prve etape je 40 cm, debljina zida slijedeih etapa je vea radi zamicanja. Ovi tipovi se obino izrauju po montano-monolitnoj tehnologiji. Pri tome se upotrebljavaju montane ploe deb. min. 15 cm koje slue kao oplata sa elne strane zida. Ploe se izrauju u bazi i dopremaju na gradilite. irina je ograniena sa transportom na max, 2,2 m. Visina ne treba da prelazi 3,50 m. Ovakve dimenzije ploa dostiu teinu, koja se jo uvijek moe savlaivati na teko dostupnim mjestima uz upotrebu uobiajene mehanizacije. Prvu etapu treba izgraditi sa najveom panjom poto se izvodi u najteim geoloko-geomehanikim uslovima. Jedna od mjera koja se primjenjuje u prvoj etapi jeste ugraivanje kotvi na dvije razliite visine u cilju spreavanja rotacije zida. Svaku izvedenu etapu treba, prije bilo kakvog nastavka radova, sidrati. Tek kada su svi dijelovi jedne kampade sidrani mogu se radovi nastaviti sa potkopavanjem ve izraenih etapa. Slijedee etape se rade po etapama na preskok.

______________________________________________________________________________

23

Slika 5.10: Sidrani zid u monolitnoj izradi

Slika 5.11: Sidrani zid u polumontanoj izradi

______________________________________________________________________________

24

Slika 5.12: Djelomino montani sidrani zid U svakoj kampadi zida mora se na dnu ugraditi armatura za sidranje 32/33 cm ili 28/25 cm koja slui za meusobno povezivanje kampada. Prije betoniranja zida treba preko povrine padine, koja dolazi u dodir sa betonom, poloiti drenani geotekstil, koji se povee na drenanu cijev koja ide po duini iza zida na svakoj

kampadi. Ove se cijevi na krajevima poveu sa koritnicama koja ide po kosini krajeva zida. Na najnioj taki zida peti temelja treba ugraditi drenanu cijev koja se na krajevima zida spoji na sistem za odvodnjavanje saobraajnice ili se izvede na slobodno oticanje.

______________________________________________________________________________

25

Slika 5.13: Karakteristini popreni presjek sidranog zida graenog od gore prema dole

______________________________________________________________________________

26

5.10 Konstrukcije zidova od ipova Stabilnost i sigurnost zidova od ipova moraju se obezbjediti sa otporom tla i geotehnikim sidrima u sluaju sidranja te sa krutosti na savijanje koja igra najznaajniju ulogu kod obezbjeivanja pouzdanosti ovakve konstrukcije. Da bi se svi elementi zidova od ipova optimalno ukljuili i iskoristili u konstrukciji, potrebno je da se svim konstruktivnim dijelovima i geoloko-geomehanikim uslovima posveti znanje i steena iskustva. Treba imati na umu, da se radi o sastavnim dijelovima konstrukcije koji u cjelosti nisu matematiki obraeni radi ega, kod projektovanja, dolaze iskustva do punog izraaja. Zidovi od ipova su konstrukcijski objekti koji se sa svojom veliinom i oblikom ne uklapaju najbolje u okolinu. Prestavljaju samostalne potporne konstrukcije zbog ega, pored statikog znaaja, moraju sadravati i elemente arhitektonskog oblikovanja. Da li je zid od ipova pravilno uklopljen u okolinu najbolje se uoava na oblikovanju krajeva i vrha zida. Liniju vezne grede treba prilagoditi u najveoj mjeri morfologiji padine. Veliki lomovi vezne grede nisu poeljni. Krajevi zidova od ipova spoj zida i padine treba oblikovati na nain koji eliminie neobine poetke konstrukcije. Spoj zida i terena mora se izvesti neusiljeno, odnosno prilagoditi terenu. Sa tim se omoguava kvalitetno i pravilno odvajanje povrinskih voda iz kanalete u kontrolni aht. Treba razlikovati, u kakvu okolinu se zid ugrauje. Ako se zid od ipova ugrauje u osjetljivu okolinu, kulturno i istorijsko zatienu okolinu, onda ovakvu nezgrapnu konstrukciju treba na odgovarajui nain estetski obraditi. Pri tome se prije svega misli na oblaganje zida kako bi dobio oblik fasade. Podkonstrukciju, na koju se privruje obloga treba ugraditi na nosivu konstrukciju tako da je omogueno zraenje obloge i odvodnjavanje vode iz zalea. Detalje pritvrivanja treba takoe obraditi na nain koji nee prestavljati slaba mjesta u konstrukciji. Obloge zidova od ipova, koje se preko podkonstrukcije privrste na ipove, odnosno grede, spreavaju pregled i pristup do nosive

konstrukcije. Ugraivanje obloga prestavlja poseban problem kod sidranih zidova od ipova poto ometaju kontrolu i odravanje kotvi geotehnikih sidara i pristup mjernim i kontrolnim sidrima. U svakom sluaju treba nastojati da su razgibani oblici polukrugova ipova na razliitim meusobnim rastojanjima i da su vidni, poto takvi estetkski izgledi nude istinjsku struktru, koja sa svojim robusnim izgledom izraava svoju pravu namjenu. Zidove od ipova bez obloga treba oprati s vodom pod pritiskom pri emu treba paziti da se zbog previsokog pritiska ne oteti vidna betonska struktura. Estetsko poboljanje pogleda na konstrukciju zida od ipova postie se sa prirodnim ozelenjavanjem. U tu svrhu treba ispred zida predvidjeti prostor irine 60 do 80 cm u koji se naspe plodna zemlja i zasade razliiti puzavci koji se preko ugraene mree, penju po visini ipova i tako djelomino sakriju pogled na zid. Kod izbora sadnica treba paziti da ne doe do naruavanja irine slobodnog saobraajnog profila puta te da su odporni na uticaj soli koja se koristi u zimskom periodu. U sluaju prekomjerne izraenosti nejednakog izgleda ipova i ispune meu njima, onda treba ukupnu vidnu povrinu zida, bez vezne grede i grede za sidranje, prepricati betonom sa dodatkom mikrovlakana. U sluaju da se zid od ipova nalazi neposredno uz kolovoz (potporni zid), tada donji dio zida do min. visine 3,0 m treba zatititi sa epoxi premazom koji betonu poveava odpornost na mraz uz prisustvo soli. Ovaj premaz mora biti proziran i bezbojan kako bi se ouvala i ostala vidna prirodna struktura betona. Konstrukcija, armatura ipova i nain izvoenja ipova detaljno su obraeni u smjernici P.S. 2.2.13 Temeljenje na ipovima i bunarima. Za zidove od ipova treba predvidjeti sidrane konzole ili upotrebljavati ipove 100 do 150 cm. Okrugli presjek ipova u statikom pogledu nije najugodniji za optereenja na savijanje poto je armatura u presjeku slabo iskoritena. Preporuuje se simetrino armiranje ipova zbog lake izrade i eventualno naknadno ugraenih sidara.

______________________________________________________________________________

27

Slika 5.14: Dio konstrukcije zida od ipova sa sidranjem u dva nivoa

Slika 5.15: Ispuna izmeu ipova

______________________________________________________________________________

28

Kod izbora promjera ipova, projektant treba donijeti pravu odluku uzimajui u obzir geoloko-geomehanike karakteristike tla, hidroloke prilike i visinu zida. Izbor promjera ipova direktno zavisi od optereenja i duine ipova. Kod zidova od ipova koji su sidrani u jednom ili vie nivoa po visini upotrebljavaju se ipovi 100 cm, a kod veih optereenja 125 cm. Ovi ipovi sa svojom krutou bolje sarauju sa sidrima pri interakciji izmeu konstrukcije i tla, nego ipovi veih promjera. Izbor promjera ipa moe zavisiti i od duine ipa. U primjerima kada je duina ipa vea od duine armaturne palice glavne armature, tada treba armaturne koeve produavati, poto mogu nastupiti tekoe vezane za propisane minimalne prostore izmeu palica u podruju preklopa. Razmak izmeu palica mora biti min. 3 cm kako bi sve palice bile obavijene ugraenim betonom. Kod ipova promjera 125 cm, vee dubine od 12 mm i veeg procenta armiranja od 2,5 %, neophodno je poveanje promjera ipa poto se ne moe izvesti nastavljanje armature sa preklopom na pravilan nain. U sluaju da je ip krai od 12 m moe se primijeniti i vei procenat armiranja.

Razmak izmeu ipova zavisi od optereenja zida i karakteristika tla u njegovom zaleu poto prostor izmeu ipova treba privremeno otvoriti i oistiti a nakon toga meu prostore zapuniti sa oblogom prema projektovanim detaljima. Usvojenom promjeru treba prilagoditi i razmak izmeu ipova. Najmanji razmak teoretski moe biti jednak promjeru ipa, ali se preporuuje min. razmak izmeu ipova 10 cm zbog problema obezbjeenja tanosti kod buenja. Najvei dozvoljeni razmak zavisi od promjera ipa, a iznosi: - za ip 100 cm: e = 2,00 m - za ip 125 cm: e = 2,50 m - za ip 150 cm: e = 3,00 m Vezne grede povezuje vrhove ipova i prestavljaju zavretak zida koji je najispostavljeniji dio konstrukcije. Poto se nalazi na udaru pogleda, treba je to kvalitetnije oblikovati (zarubljene ivice, beton odgovarajueg kvaliteta, kvalitetna oplata). Posebnu panju treba posvetiti poloaju i namjetanju kotvi geotehnikih sidara, ako se radi o sidranom zidu. U ovom sluaju se na odreenim mjestima ugrauju kontrolna i / ili sidra za mjerenje koja treba na odgovarajui nain odravati.

Slika 5.16: Popreni presjek vezne grede

______________________________________________________________________________

29

Slika 5.17: Popreni presjek srednje grede za sidranje

Slika 5.18: Povezivanje srednje grede sa ipovima

______________________________________________________________________________

30

U sluaju da neposredno iznad zida od buenih ipova prolazi saobraajnica, onda vezna greda postaje dio kolovoza. U ovom sluaju treba veznu gredu oblikovati na odgovarajui nain, ugraditi zatitnu ogradu i hodnik za pjeake. Vezna greda mora imati takve dimenzije i krutost da moe preuzeti posljedice eventualnih oteenja nosivih elemenata zida na buenim ipovima (lokalno vei pritisci zemlje, poputanje ipa, poputnaje sidra, ) i prenese optereenje na susjedne ipove odnosno sidra. irina vezne grede treba biti vea od promjera ipa za 15 25 cm na svakoj strani zbog eliminisanja moguih greaka kod izvoenja ipova, te zbog lakeg i jednostavnijeg ugraivanja armature u gredi. Vertikalna armatura ipa ne omoguava ravnomjernu raspodjelu armature po donjoj stranici grede. Visina vezne grede ne treba biti vea od duine sidranja armature ipa plus 10 cm. Ako se zid od buenih ipova sidra onda visina grede je min. 120 cm radi pravilnog oblikovanja i obrade kotvi geotehnikih sidara. U podunom smjeru veznu gredu treba dilatirati na razmaku 15 do 20 m. U sluaju da se vezna greda na vrhu prilagoava razgibanom terenu radi ega se u vie navrata lomi, tada su rastojanja izmeu dilatacije manja i prilagoena mjestima na kojima se lomi. Dilatacije se izvode u obliku pero i utor. Srednje grede za sidranje pojavljuju se samo u sluajevima kod kojih je neophodno sidranje na dva ili vie nivoa po visini zida od buenih ipova. Srednje grede povezuju ipove u cjelinu, ali prije svega imaju ulogu elementa konstrukcije u koji se ugrauju kotve geotehnikih sidara. Raspored ovih sidara je obino takav, da sidra prolaze kroz prostor izmeu ipova. Na mjestu srednjih veznih greda treba urediti kvalitetan spoj izmeu ipa i vezne grede. Na spoju treba izbuiti u svaki ip po dvije rupe mm, duine 45 cm u koje se ugradi armatura (sidra) u prethodno ispunjene rupe sa ekspanzijskim malterom. Na ovom podruju (kao to prikazuje slika 5.18) treba odstraniti beton ipova do armature, na ostaloj povrini, koja je na spoju za veznom gredom, ip treba oprati i nahrapaviti.

Slika 5.19: Tlocrt dilatacijskog spoja na veznoj gredi

Slika 5.20: Tlocrt dilatacijskog spoja na srednjoj gredi Razmak izmeu sidara zavisi od nosivosti pojedinanog sidra i optereenja zida od buenih ipova. Treba teiti prema to manjem broju sidara, zato treba upotrebiti sidra maksimalne nosivost. U veini primjera maksimalnu nosivost prestavlja vanjska nosivost sidra, odnosno nosivost koju moe preuzeti tlo odnosno stijenski masiv. Razmak izmeu sidara na veznoj gredi ne smije biti u istoj ravnini manji od 50 cm. Kod razmaka koja su manja od 1,5 m treba predvidjeti sidro razliite duine, koji se ugrauju neizmjenino sa razliitim i izmjeninim uglom nagiba sidra. Razlika u duini mora biti jednaka duini veznog dijela plus 2 m, dok razlika u uglu nagiba treba

______________________________________________________________________________

31

iznositi 10. U sluaju sidranja u kompaktnu, kvalitetnu stijensku masu, navedeni uslovi se upotrebljavaju kada je razmak izmeu sidara manji od 1 m. Na veznoj gredi treba sidra, po mogunosti, rasporediti izmeu ipova. U suprotnom se moraju rezati palice armature ipa (dvije do pet) poto ometaju prolazak sidra i ugraivanje kotve. Na veznoj gredi se obino ugrauju sidra za testiranje na osnovu kojih se izvodi test za ocjenu i odredi vanjska nosivost sidra. Na srednjoj gredi za sidranje obavezno se ugrauju sidra izmeu ipova. Ako treba sidra se mogu ugraditi u dva reda. Odvodnjavanje zalea zida od buenih ipova je vano, da ne doe do hidrostatikih pritisaka na zid, koji bi u krajnjem sluaju, mogao otetiti konstrukciju. Odvodnjavanje ovih zidova moe se podjeliti na dva dijela i to odvodnjavanje zalea i odvodnjavanje povrinskih voda.

Za odvodnjavanje voda zalea treba izvesti drenau poduno uz gornju veznu gredu (slika 5.16) i izvesti dreniranje prostora izmeu ipova.

Iza vezne grede treba, cca 50 cm ispod donjeg ruba horizontalne grede, izvesti horizontalnu drenau. Drenani zasip prostire se po cijeloj visini grede. Zasip se izvodi nakon ugraivanja geotehnikih sidara pri emu treba posebno paziti da ne doe do oteenja sidara. Dreniranje prostora izmeu ipova moe se izvesti na dva naina: sa filterskim betonom izmeu ipova i

armiranobetonskom oblogom sa vidne strane. Ovaj detalj je kvalitetan i zahtijeva vie radnih postupaka;

sa vertikalnim drenanim cijevima u prostoru izmeu ipova, to prestavlja jednostavniju ali i manje efikasnu izradu.

Svu sakupljenu dreniranu vodu treba, preko kontrolnih ahtova, nadgledati i sprovesti do sistema odvodnjavanja ili na odgovarajuim mjestima ispustiti u prirodu poto se ne radi o zagaenoj vodi.

Blagovremeno i efikasno odvodnjavanje povrinskih voda spada u vano rjeenje koje uestvuje u stabilnosti ovih konstrukcija.

Povrinsku vodu treba po najkraem putu kanalizirati izvan podruja zida. U tu svrhu treba dimenzionirati presjek kanalete odnosno jarka kako ne bi dolo do prelijevanja vode preko zida u vrijeme intenzivnijih oborina. Dno kanala za odvod vode koji se prostiru preko strmih terena zalea treba obraditi na nain koji e usporiti protok i umanjiti energiju vode prije ulijevanja u kontrolni aht (oblogu iz lomljenog kamena, pragovi itd.).

Kvalitet betona za ipove mora biti minimum C 25/30 (MB 30) za stepen ispostavljenosti XC2. Vrsta i kvalitet armature je S 400 (RA 400/500).

U sluaju da se zid od buenih ipova nalazi uz kolovoz, onda beton mora odgovarati za stepen ispostavljenosti XF2. Kod ovakvih primjera, povrinu zida u visini 3,0 m od donjeg vidnog ruba zida, treba zatititi sa epoxi premazom, koji poveava odpornost betona na mraz uz prisustvo soli. 6. GEOTEHNIKA ANALIZA SIDRANIH

ZIDOVA Dokaz pouzdanosti sidranog zida je samostalni dio sadraja idejnog projekta i projekta za dobivanje graevinske dozvole. Dokaz se oslanja na rezultate geoloko-geomehanika ispitivanja i procjene geomehanikih osobina tla, te prostorsko-urbanistike, saobraajne, geodetske, putne, hidroloko-hidrotehnike, meteoroloko-klimatske i seizmoloke podatke. Pojam pouzdanosti ukljuuje sigurnost, upotrebljivost i trajnost potpornih konstrukcija. Dokaz pouzdanosti je obavezni sastavni dio projekta sidranog zida koji, u zavisnosti od geotehnikih zahtjeva, sadri dokaze graninih stanja nosivosti, upotrebljivosti i trajnosti. Potrebna pouzdanost sidranih zidova mora se dokazati za privremene, stalne i izvanredne projektne situacije, koje nastaju u toku izgradnje, upotrebe, odravanja te u izvanrednim situacijama za ukupni vijek trajanja potporne konstrukcije. Kod geotehnikog projektovanja ne mogu se analizirati svi strani projektni primjeri, koji su esto sluajni ali realni da se dogode u ivotnom dobu sidranog zida. Radi toga za svaku fazu graenja i eksploatacije, treba odrediti kritine

______________________________________________________________________________

32

primjere koji obrauju najkritinija stanja u toku trajanja sidranog zida. Kod svake geostatike analize sidranog zida treba obraditi slijedee projektne situacije: projektna situacija poetnog stanja padine,

postojeih objekata i infrastrukture u uticajnom podruju prije izvoenja graevinskih radova;

tehnoloke projektne situacije koje mogu sadravati: izgradnju prilaznih puteva, radnih platoa, iskope graevinskih jama i radne faze izvoenja sidranog zida;

projektne situacije trajne eksploatacije objekta u predvienom ivotnom trajanju,

seizmike i izvanredne projektne situacije. Sa analizom pojedinanih projektnih situacija treba dokazati, da u ukupnom iotnom trajanju obraivanog sidranog zida nee biti prekoraeno ni jedno granino stanje nosivosti, upotrebljivosti i trajnosti. Kod upotrebe zahtjevnijih mehanikih modela tla i potpornih konstrukcija moe se, sa simuliranjem pojedinih faza graenja, postepeno analizirati vie projektnih situacija uz istovremeno dokazivanje svih graninih stanja nosivosti i upotrebljivosti.

Manje zahtjevni mehaniki modeli potpornih konstrukcija i tla omoguavaju analize pojedinih graninih stanja nosivosti i upotrebljivosti, ali su rezultati manje pouzdani i kod njihove interpretacije su vanija iskustva. Dozvoljava se upotreba samo onih modela, koji na zadovoljavajui nain predoavaju mehanike osobine tla i pojedinih elemenata potpornih konstrukcija uz granino stanje. 6.1 Granina stanja nosivosti Po evropskim geotehnikim normama prEN 1997-1:2001 razlikuju se slijedea granina stanja: gubitak globalne stabilnosti mase temeljnog

tla zajedno sa potporama konstrukcije, koja prouzrokuje znatna pomjeranja tla radi djelovanja napona na smicanje, slijeganja, vibracije ili podizanja, oteenja ili smanjenja upotrebljivosti susjednih ili postojeih objekata, saobraajnica i druge infrastrukture. Za dokazivanje razmatranog primjera najvaniji su parametri za odpornost i krutost tla odnosno nosivost pojedinih konstruktivnih elemenata;

unutranje ruenje ili prekoraene deformacije pojedinih elemenata konstrukcije ukljuujui i ipove, zidove, sidra itd. kod kojih je odpornost konstrukcijskih materijala jako vana za uspostavljanje odpora (STR);

ruenje ili prekoraenje deformacija tla kod primjera kod kojih je odpornost tla odnosno stijenske mase najvanija kod uspostavljanja potrebnih odpora (GEO);

gubitak ravnotee geotehnikih konstrukcija ili tla radi podizanja koga prouzrokuju pritisci vode (UPL);

hidrauliki lom tla, unutranja erozija tla i lokalno ruenje u tlu koji nastaju radi optereenja tla sa hidraulikim gradientom (HYD);

gubici ravnotee konstrukcija ili tla kao krutih tijela kod kojih, pri obezbjeenju potrebnih odpora materijala konstrukcije i tla, nemaju znaajniji uticaj (CAU). Kod potpornih konstrukcija ovo granino stanje nije tako znaajno.

Granino stanje globalne stabilnosti obrauje geomehanike uslove gubitka globalne stabilnosti ili prekomjernih deformacija tla kod kojih je, za obezbjeenje otpora, najvanija odpornost tla i stijenske mase. Kod projektovanja i graenja sidranih zidova mora se dokazati globalna stabilnost uticajnog podruja, ukljuujui i zid od buenih ipova i postojee objekte, za sve analizirane projektne situacije. Treba dokazati globalnu stabilnost sidranog zida, podruja tla iznad i ispod sidranog zida, prilaznih puteva, iskopa, radnih platoa iju izradu uslovljava tehnologija graenja. Kod izbora odgovarajuih metoda za dokazivanje graninih stanja globalne stabilnosti potrebno je uzeti u obzir: slojevitost padine, pojavljivanje i smjerove diskontinuiteta, procjeivanja podzemne vode, porne pritiske, uslove kratkotrajne i dugotrajne stabilnosti, deformacije radi napona na smicanje i prikladnost upotrijebljenih modela za analizu potencijalnog ruenja. Granino stanje GEO obrauje opasnost ruenja ili prekomjernih deformacija tla kod kojih je, pri obezbjeivanju odpora, najvanija odpornost tla i stijenske mase. Kod potpornih konstrukcija granino stanje GEO po pravilu obrauje: nosivost temeljnog tla,

______________________________________________________________________________

33

odreivanje pritiska tla (pritisaka i aktivnih otpora na potporne konstrukcije, vanjsku nosivost geotehnikih sidara idr. Granino stanje STR obrauje unutranje ruenje ili prekomjerne deformacije elementa konstrukcije zajedno sa temeljima, ipovima, zidovima i sidrima kod kojih za dokazivanje nosivosti preovlauje odpornost materijala konstrukcija. Kod potpornih konstrukcija sa graninim stanjem STR dokazuje se dovoljna nosivost presjeka konstruktivnih elemenata na djelovanje optereenja zatezanja pritiska, savijanja i torzije te kombinacije navedenih uticaja. Granino stanje UPL obrauje ruenje tla i/ili potporne konstrukcije radi naruene ravnotee vertikalnih sila u sluajevima kod kojih odpornost tla ima mali uticaj. Granino stanje HYD obrauje stanje ruenja tla na uticajnom podruju potporne konstrukcije radi prekoraenih hidraulikih gradiendov kod kojih, odpornost tla ili stijenske mase ima veliki uticaj. Ova analiza graninog stanja obavlja se uvijek u sluajevima kod kojih se pojavljuje filtracija podzemne vode u smjeru prema gore ispred potporne konstrukcije i kod svih sluajeva kod kojih su nivoji vode ispred i iza razliiti.

Kod sidranih zidova, odnosno u svim sluajevima gdje stabilnost konstrukcije zavisi od pasivnog odpora ispred nje potrebno je, pri dokazivanju graninih stanja nosivosti, smanjiti projektovanu kotu tla za vrijednost a, koja kod prosjene pouzdanosti kontrole i nadzora na gradilitu za sidrane ili poduprte sidrane zidove iznosi 10 % ostojanja izmeu najnie potpore odnosno sidra, ali najvie 50 cm. 6.2 Granino stanje upotrebljivosti Kod sidranih zidova treba obraditi granino stanje upotrebljivosti za privremene i trajne projektne situacije. Granina stanja se, prije svega odnose, na deformacije potporne konstrukcije i tla, te drugih objekata i infrastrukture na uticajnom podruju potporne konstrukcije. Kod izbora raunskih vrijednosti graninih pomjeranja treba uzeti u obzir rizike kod odreivanja prihvatljivih vrijednosti, pojavu i intenzitet pomjeranja tla, vrstu konstrukcije i konstrukcijskog materijala, naina temeljenja,

naina deformacija, dilatacije te povezivanje sa drugim objektima. Za zahtjevnije elemente betonskih konstrukcija treba dokazati granina stanja pukotina sa posebnim utemeljenjem oekivanih dogaanja na nedostupnim mjestima te na podruju predvienih radnih spojnica. Za dokazivanje graninih stanja upotrebljivosti elemenata konstrukcija treba uzeti u obzir odredbe evropskih norma prEN 1992. 6.3 Modeliranje tla i sidranih zidova Geomehanike analize sidranih zidova treba urediti na mehanikim modelima tla i potpornih konstrukcija. Obino je dozvoljena upotreba analiza na proizvoljnim modelima koji su nauno utemeljeni i prihvatljivi odnosno potvreni u geotehnikoj praksi. U elji da dobiju sigurniju i ekonominiju konstrukciju, projektanti upotrebljavaju razliite kompjuterske programe. Kada su u pitanju razliitosti, onda se misli na razliite teoretike koncepte, a ne porijeklo (autorstvo) programa. Svi programi su pripremljeni na nain koji omoguava jednostavnu pripremu ulaznih podataka da rezultati ovih analiza omoguavaju dimenzioniranje potporne konstrukcije. Za dimenzioniranje sidranog zida, dovoljno je da konstruktor ima podatke o dubini temeljenja zida, potrebnoj sili sidranja, tok momenata sanjanja i poprenih sila po duini zida. Poeljno je, da ima podatke o pomjeranjima i savijanjima potporne konstrukcije. Kod analize sidranog zida u praksi se pretpostavlja povrinsko deformacijsko stanje, to znai da se zid ponaa kao ploa. Obino se sidrani zidovi raunaju kao linijski elementi irine 1 m. U statikom smislu sidrani zidovi prestavljaju jednostavne linijske nosae, koji su elastino poduprti u jednoj ili vie toaka (mjesto sidara) i kontinuiranoj elastinoj potpori u temeljnom tlu. Optereenja ovih linijskih nosaa su pritisci tla i podzemne vode iza zalea potporne konstrukcije, reakcija geotehnikih sidara i otpor temeljnog tla na zranoj strani potporne konstrukcije. Opti poetni utisak namee zakjuak, da je statika analiza sidranih zidova jednostavna, meutim u stvarnosti je sasvim drugaije. Velike tekoe prestavljaju

______________________________________________________________________________

34

nepoznavanje deformacija potporne konstrukcije odnosno okolnog tla. Uticaj interakcije, izmeu potporne konstrukcije i okolnog tla je veliki, kako na optereenje tako i na reaktivne koliine u potpornoj konstrukciji. 6.3.1 Kruto plastini model tla i sidranih

zidova Kod ovog najjednostavnijeg modeliranja osobina tla prestavljen je kruto-plastini model sa izabranim parametrima otpora na smicanje (parametri c' i ), dok se za potporne konstrukcije upotrebljava model krutok, a moe i elastinog tijela. Geotehnika sidra se uzimaju u obzir sa projektovanim veliinama sila sidranja. Podzemne vode, povrinska i dodatna seizmika optereenja u mehanikom modelu uzimaju se u obzir kao povrinske ili volumenske sile koje se nadomjeste sa modelom optereenja. Kao osnova ovom raunskom modelu slui unaprijed kvalitetno propisano kinematiko ponaanje potporne konstrukcije i granino odnosno projektno naponsko stanje u tlu ispred i iza potporne konstrukcije. Upotreba kruto plastinog modela tla i sidranog zida ne omoguava proraun stvarnog pomjeranja potporne konstrukcije. Radi toga se obino klizni pritisci tla raunaju sa odgovarajuim faktorima sigurnosti, koji su za aktivne pritiske tla manji, a za pasivne pritiske vei. Kada se zna tok aktivnih i pasivnih pritisaka po duini sidranog zida, onda je jednostavno odreivanje unutranjih statikih koliina, napona u tlu i sila sidranja. Kod ovakvog modeliranja vano je trenje izmeu potporne konstrukcije i tlom iji aktivirani dio treba odrediti u odnosu na uslove aktiviranja relativnih pomjeranja u kontaktnoj povrini izmeu potporne konstrukcije i tla. Ovakav pojednostavljen model tla i potpornih konstrukcija uz upotrebu pojedinanih jednostavnih modela graninih stanja, omoguava kontrolisanje i utvrivanje pouzdanosti planiranih projektnih rjeenja. Ovi modeli potpornih konstrukcija omoguavaju srazmjerno tano odreivanje graninih vrijednosti uticaja i otpora (aktivni i pasivni pritisci tla te nosivost temeljnog tla) u sluajevima kada treba aktivirani dio tih

vrijednosti ocijeniti u pogledu oekivane odnosno dozvoljene deformacije potporne konstrukcije i tla u uticajnom podruju. Analize sa promjenom propisanog kinematikog ponaanja i kliznih aktivnih i pasivnih pritisaka zemlje su jednostavne i esto upotrebljavane. Uz pravilnu primjenu mobiliziranih parametara otpornosti okolinog tla, ove analize daju dosta ekonomine konstrukcije. Metoda ne moe uzeti u obzir uticaje deformabilnosti potporne kontrukcije na preraspodjelu pritisaka tla radi ega je njena upotreba ograniena na analizu krutih zidova. Na osnovu dobivenih rezultata mogu se izraunati samo relativna, ali ne mogu i apsolutna pomjeranja sidranog zida. Kod prorauna sa kliznim pritiscima zemlje potrebno je uzeti u obzir dva ekstremna primjera:

granino stanje pasivnog odpora za odreivanje unutranjih statikih koliina i

primjena mobiliziranog pasivnog odpora za odreivanje dubine temeljenja.

Slaba strana opisanog modela prestavlja nemogunost prorauna pomjeranja potporne konstrukcije i verifikovanje vrijednosti rezultirajuih aktivnih i pasivnih pritisaka tla, odnosno ne moe se raunski opravdati koeficijent sigurnosti. Sa primjenom faktora sigurnosti koji se u praksi najvie upotrebljavaju za projektovane pritiske tla (obino se kod aktivnih pritisaka reducira kohezija c i kolinik ugla trenja tan sa faktorom Fa = 1,3 do 1,5, pasivni otpor sa faktorom Fv = 1,5 do 2,0) je opasnost od ruenja na ovakav nain provjerenog zida, vrlo mala.

6.3.2 Elasto-plastini mehaniki model

Elasto-plastino modeliranje potpornih konstrukcija i tla omoguava analizu projektnih situacija sa uzimanjem u obzir ukupnog uticajnog podruja sa objektima i spravama koji se u uticajnom podruju nalaze. Osobine temeljnog tla su u ovakvim modelima uzete sa elasto-plastinim konstruktivnim modelima. Elementi potpornih konstrukcija, razupora i sidara modeliraju se sa elastinim odnosno elastoplastinim grednim elementima.

Za analiziranje stvarnog stanja u pojedinim projektnim situacijama najbolje je upotrijebiti metodu konanih elemenata.

______________________________________________________________________________

35

U proraunu se uzimaju dodatna projektna optereenja, usiljena pomjeranja i uticaji podzemne vode po teoriji efektivnih naponskih stanja.

Prednosti ovakvih analiza odraavaju se prije svega u obezbjeenju primjenljivosti deformacija tla i pojedinih elemenata potpornih konstrukcija te u injenici, da su sa analizom odreeni stvarni uticaji na elemente potpornih konstrukcija te deformacije na centralnom uticajnom, odnosno analiziranom podruju.

Numerika analiza sidranih zidova po metodi konanih elemenata koja se oslanja na elasto-plastinim modelima i omoguava modeliranje temeljnog tla, potporne konstrukcije, sidara i prilika na spoju razliitih medija sa odgovarajuom zbirkom konanih elemenata, nudi najbolji uvid u naponsko i deformacijsko stanje u zidu, sidru i okolnom tlu. Primjena iterakcije izmeu tla i konstrukcije vodi ka realnoj distribuciji pritisaka tla u pogledu na deformacije zida i tla.

Ovakav pristup zahtjeva prilino tane podatke o osobinama temeljnog tla (naponi na smicanje, deformabilnost za optereena i rastereena stanja, stratigrafiju uticajnog podruja, podatke o objektima na uticajnom podruju itd.). Za dobivanje ovih rezultata potrebni su opseni radovi na ispitivanju.

6.3.3 Model na osnovu modula reakcije tla

Nepoznavanje stvarnih pomjeranja potporne konstrukcije koja utiu na rasporeivanje i veliinu aktivnih i pasivnih pritisaka tla na zidove od buenih ipova, prestavlja glavni uzrok zbog koga se upotrebljava modul reakcije tla u analizi ovih zidova.

U praksi se zidovi od buenih ipova modeliraju kao nosai koji su na zranoj strani zida pod povrinom zemlje (slika 6.1a i 6.1c), ili ispod nulte take (gdje je predviena nulta razlika izmeu aktivnim i pasivnim pritisaka tla slika 6.1b) poduprti sa sistemom elastinih potpora (opruge). U sluaju kada je zid od buenih ipova jedanput sidran, onda se obino predvidi elastina potpora i na mjestima privrenja sidra.

Kao optereenje na konstrukciju ipova uzimaju se klizni pritisci na zalenoj strani zida. U odnosu na nain podupiranja zida sa sistemom

opruga na zranoj strani potporne konstrukcije (umjesto pasivnog odpora tla) optereenje se uzima po itavoj duini nosaa (slika 6.1a) ili do nulte take (slika 6.1b) odnosno do dna iskopa na zranoj strani konstrukcije (slika 6.1c).

Modul reakcije tla k (kN/m3)) je obino procijenjena vrijednost. Definisan je kao sorazmjerni faktor izmeu normalnih napona u taki potporne konstrukcije i pomjeranjem te take ( = k . m). Ovaj izraz napona pokazuje, da konani rezultat (prije svega pasivni otpor zemlje) analize zida od buenih ipova sa upotrebom modula reakcije tla u veliko zavisi od ocjenjene vrijednosti modula reakcije tla, naroito od toga da li je ovaj modul uzet kao konstantna vrijednost po itavoj dubini ili je usvojena pretpostavka, da modul sa dubinom raste u zavisnosti od geoloke grae tla.

Na dobivene rezultate u velikoj mjeri utie i pretpostavljeni sistem elastinih potpora u podnoju potporne kosntrukcije i omjera izmeu krutosti pojedinih raunskih elemenata (zid, sidro, elastine potpore).

Na osnovu navedenog moe se zakljuiti da su rezultati statike procjene potpornih konstrukcija sa upotrebom modula reakcije tla jako upitni. Naroito opasna je upotreba razliitih kompjuterskih programa koji omoguavaju primjenu elastinih potpora kod kojih je definisana njihova deformacija, ali nije nosivost. Kod upotrebe ovakvih programa mogu biti podcijenjene dubine ukljetenja zidova od buenih ipova (uslovi ravnotee su ispunjeni dok dobiveni reaktivni pritisci u elastinim potporama prelaze granina stanja).

Ovi modeli su neupotrebljivi, ako se osim poputanja elastinih potpora ne uzmu u obzir i njihove nosivosti za odreene dubine ukljetenja zida od buenih ipova. Nosivost se mora odrediti sa analizom stabilnosti ili iz ravnotee kliznih pritisaka tla.

Prednost postupka sa upotrebom modula reakcije tla je u tome da se mogu odrediti i pomjeranja potporne konstrukcije, ako se za elastine veze uzmu u obzir deformacije i nosivost. Bez obzira na tu injenicu jo uvijek je prisutan uticaj preuzete vrijednosti za modul reakcije tla.

______________________________________________________________________________

36

Slika 6.1: Mogui naini prorauna kod statike analize sidranog zida od buenih ipova sa upotrebom modula reakcije tla

Slika 6.2: Raspored pritisaka i pomjeranja kod konzolnog zida od buenih ipova

Slika 6.3: Raspored pritisaka i pomjeranja kod jednostruko sidranog zida od buenih ipova

7. IZRADA SIDRANIH ZIDOVA

7.1 Openito o izradi sidranih zidova U ovom poglavlju dati su postupci koje treba uzeti u obzir u toku izgradnje sidranih zidova u cilju obezbjeenja sigurnosti, odgovarajui kvalitet, izgled i upotrebljivost izgraene konstrukcije. Projektant konstrukcije u tehnikom izvjetaju, a geolog u geoloko-geomehanikom izvjetaju moraju upoznati izvoaa radova na posebne karakteristike na koje mogu naletiti u toku izvoenja radova (lokacije klizita, dotoci podzemne vode, maksimalne lokalne nagibe privremenih ukopa).

Izrada sidranih zidova sastoji se iz vie faza koje su meusobno povezane i izvode se po pravilnom redoslijedu. Izradu faza treba uskladiti i sa eventualnom izgradnjom drugih objekata koji su u neposrednoj vezi sa izvoenjem sidranog zida. Kod planiranja treba posebno uzeti u obzir pojedinane sigurnosti izgradnje predmetnog objekta i susjednih objekata, te sigurnost i stabilnost cijelog podruja, koje moe biti u vezi sa izgradnjom svake pojedinane faze. Izvedbeni tehnoloki elaborat izrauje izvoa radova. Tehnoloki elaborat mora obezbijediti oblik predvien po projektu, kvalitet i trajnost konstrukcije uz primjenu svih zahtjeva koji su vezani za obezbjeenje sigurnosti i zdravlja ljudi. Posebnu vanost treba posvetiti optoj

______________________________________________________________________________

37

organizaciji i redoslijedu izvoenja radova na izgradnji koji treba biti usklaen sa statikom analizom projektnih situacija. Za svaki zid se mora izraditi tehnoloki elaborat koji sadri definisane prilazne puteve, radne platoe, nain i tok odvodnjavanja povrinskih i zalenih voda, faze i etape izgradnje zidova sa privremenim osiguranjem i terminskim planom napredovanja radova. Izgradnju zida treba uskladiti sa kompletnim redoslijedom izvoenja radova na itavoj dionici puta. Postupak graenja pojedinanog zida je relativno jednostavan, dok je graenje vie razliitih sistema zidova dosta komplikovan rad i zahtjeva varijantne obrade. Organizacija i faznost izgradnje moraju biti taki da izgradnja jednog zida ne ugroava sigurnost ve izgraenog dijela ili zida u cjelini (slika 7.1). Svaka eventualna ostupanja od projektovanih rjeenja dozvoljena su samo uz pismenu saglasnost naruioca i odgovornog projektanta. Prilazni put do radnih platoa mora omoguavati pouzdan i siguran transport radnika i materijala. Trasu prilaznog puta treba provui i utvrditi tako, da njegova upotreba ne prouzrokuje negativne uticaje na stabilnost kosina ukopa i nasipa puta. irinu puta treba prilagoditi terenskim prilikama i vrsti transportnih srestava i mehanizacije. Kod izvoenja zidova od buenih ipova, minimalna irina prilaznih puteva je 5,0 m, kod ostalih zidova min. 3,0 m. Radni plato treba da ima dovoljnu irinu za sigurno i kvalitetno izvoenje radova. Kod odreivanja irine treba uzeti u obzir i potrebnu irinu za postavljanje elemenata oplate, njihovo podupiranje i osiguranje, postavljanje radnih skela te irinu potrebnu za upotrebu mehanizacije. Odvodnjavanje prilaznih puteva i radnih platoa treba urediti tako, da ne preozrokuje nestabilnost na podruju gradilita i oteenja navedenih povrina. Kod iskopa za sidrane zidove ili pojedine dijelove zidova (kampade, etape) treba potovati projektovana rjeenja. Otvaranje graevinske jame moe se izvesti najvie na duini jedne radne kampade, odnosno maksimalno do obima koji je predvien projektom. Iskop iza zalea treba izvoditi u takvom obimu koji obezbjeuje privremenu stabilnost kosine iskopa. U koliko, radi objektivnih razloga, izvoa mora izvesti

iskop sa veim nagibom kosine od projektom propisanog, onda se mora pobrinuti za odgovarajuu zatitu iskopa, koja obezbjeuje priblino istu stabilnost. Ove promjere mora ovjeriti odgovorni projektant. Kod postavljanja oplate sidranih zidova potrebno je uzeti u obzir sva upustva iz projekta u pogledu kvaliteta upotrebljenih elemenata za oplatu. Ona zavisi samo od strane zida ili eventualno dodatne obrade vidnih povrina. Armatura armiranobetonskih sidranih zidova ugrauje se u skladu sa armaturnim nacrtima. Kod ugraivanja treba paziti na zatitni sloj armature koji mora iznositi 5 cm za povrine koje dolaze u dodir sa zemljom, na ostalim mjestima 4,5 cm. Za osiguranje zatitnih slojeva obavezna je upotreba distancera iz materijala koji ima iste karakteristike kao beton (betonski ili beton sa vlaknima). Betoniranje sidranih zidova moe poeti tek poslije preuzimanja armature koju obavlja nadzorni organ. Preporuuje se betoniranje sa to manjim brojem radnih spojeva. Ako su spojevi neophodni iz tehnolokih razloga i visine zida, onda ove spojeve treba izvesti kao vodonepropusne u skladu sa zahtjevima u pogledu vodonepropusnosti cijele konstrukcije. Dodirne spojnice izmeu pojedinih kampada treba izvesti u skladu sa D.S. 2.2.9. Posebnu panju treba posvetiti sluajevima kod kojih su nosiva tla promjenljivo nosiva. U takvim primjerima obavezno se zid izvodi sa zubom zbog spreavanja pomjeranja izmeu pojedinih kampada. Kod takvih spojeva treba izbjegavati geotehnika sidra. Osnovni elementi koji sastavljaju konstrukciju ovih zidova su armirani beton i geomehanika sidra. U pogledu izvoenja samih armiranobetonskih elemenata nema posebnih zahtjeva koji izlaze iz okvira opte poznate tehnologije, dok se izvoenje geotehnikih sidara treba obavljati prema odredbama datih u poglavlju 9.

______________________________________________________________________________

38

7.2 Posebne specifinosti pri izradi pojedinih tipova sidranih zidova

Na slici 7.1 detaljno su prikazane sve faze izgradnje zida. Posebnu panju treba posvetiti graenju zidova koji se izgrauju od gore prema dole. Ovaj tip zida upotrebljava u zahtjevnim geoloko-geomehanikim uslovima, a gradi se po kampadama na preskok minimalne duine 5,0 m. Kampade obino imaju duinu 7,0 m, visinu do 3,5 m, a zavise od geoloko-geomehanikih karakteristika i hidrolokih uslova. Zidovi koji su dui od 30 m moraju se dilatirati. Dilataciju treba izvesti sa smiuim zubom kroz koji prolazi traka za dilatiranje. Duine pojedinih dilatacijskih jedinica treba da su cca 20 m. Na zidovima po duini dilatacija, sa obe strane, treba predvidjeti sidra u svakoj etapi bez obzira na potrebu sa geostatikog vidika. Sa smiuim zubom i sidrima uz dilataciju spreava se eventualna pojava nejednakih deformacija na zidu. 7.3 Izgradnja zidova od buenih ipova Izrada zidova od buenih ipova sastoji se iz vie radnih faza koje su meusobno povezane i slijede jedna drugoj. Poto su zidovi od buenih ipova obino vezani sa drugim objekima, onda izvoenje pojedinih faza treba usaglasiti sa predvienim planom. Svi postupci za izvoenje te za siguran i kvalitetan rad trebaju biti opisani u tehnolokom projektu izvoenja zidova od buenih ipova i projektu organizacije gradilita. Ove projekte moraju pripremiti projektant i izvoa radova. Projektant konstrukcije u tehnikom izvjetaju i geolog u geolokom izvjetaju moraju upozoriti izvoaa radova na sve posebne specifinosti na koje mogu naii u toku izvoenja radova (lokacije klizita, lokacije dotoka vode, maksimalni lokalni nagibi privremenih ukopavanja).

Radni plato mora biti toliko irok, da omoguava kvalitetno i sigurno izvoenje radova kod upotrebe stroja za buenje ipova i da je sa njega omogueno ugraivanje armaturnih koeva i betona. irina platoa mora iznositi najmanje 5 m. Mora se na odgovarajui nain utvrditi i odvodnjavati.

Odvodnjavanje platoa mora biti izvedeno tako, da ne preuzrokuje nestabilnost tla na iroj lokaciji graenja. Pri izvoenju ipova vana je kota platoa. Ona treba da iznosi najmanje 10 cm vie od budue gornje kote vezne grede ipova. Sa ovim se spreava krivljenje armature, koja viri iz ve izgraenih ipova, sa gusjenicama maine za izradu ipova. Na platou se izvodi i iskolavanje ipova. U PGD mora biti obraeno i dato iskolavanje zida od buenih ipova u karakteristinim profilima (obino na 20 m), dok u projektu za izvoenje (PZI) mora biti dato iskolavanje za svaki tip posebno. Iskolavanje je obraeno u Goussovim koordinatama. Kod buenja ipova treba prije svega paziti na tanost izvoenja u pogledu vertikalnosti i lokacije ipa. Eventualne greke nakon iskopa ometaju tok graenja, dok pri samoj gradnji nekonstantne mjere prouzrokuju dodatne tekoe. Buenje mora pratiti odgovorni geolog koji vodi dnevnik buenja ipa sa stalnim upisima sastava tla. Sa odgovornim izvoaem radova brine o tanosti izvedenih ipova u pogledu kota i da li su dovoljno ukljeteni u nosiva tla. U sluaju odstupanja u nosivom tlu od predvianja iz projekta, moraju odmah obavijestiti odgovornog projektanta te zajedno donijeti daljna upustva. Kada se postigne zahtjevana dubina buenja, u buotinu treba to prije ugraditi armaturu ipa. U sluaju da je duina ipa vea od duine armaturnih palica, onda treba dva koa spojiti na licu mjesta. Pri tome treba paziti da hod spiralne armature bude gui na podruju postavljanja koa. Nakon zavretka postavljanja armature moe se odpoeti betoniranje. Betoniranje se izvodi sa kontraktorskom cijevi koja u svakom trenutku mora biti potopljena u betonsku mjeavinu min. 1 m. To zahtjeva betoniranje od poetka do kraja bez prekida i zastoja. U skladu sa napredovanjem betoniranja iz buotine se izvlai zatitna kolona ipa. To se mora raditi paljivo, kako se pri tome nebi izvukla armatura.

______________________________________________________________________________

39

I. faza: iroki iskop izvoaa trase do vezne grede

II. faza: iroki iskop izvoaa trase do donjeg ruba prve etape u nagibu 1:2 III. faza: 1. Iskop izvoaa zida u nagibu zida za prvu etapu u pojedinoj kampadi

2. Izrada privremenog podbetona debljine 15 cm 3. Polaganje podune drenane cijevi 4. Izrada betona uz otvore za odvodnjavanje 5. Postavljanje ploa 6. Betoniranje filterskog betona 7. Prednaprezanje geotehnikog sidra 8. Izgradnja kanalete 9. Betoniranje vezne grede ploa

IV. faza: iroki iskop izvoaa trase do donjeg ruba druge etape u nogi br. 1:2 V. faza: 1. Iskop izvoaa zida u nagibu zida za drugu etapu u pojedinoj kampadi 2. Uklanjanje podbetona 3. Ugraivanje drenanog geoteksila i podune drenane cijevi iza temelja 4. Izrada temelja 5. Postavljanje ploe 6. Betoniranje filterskog betona 7. Betoniranje spojeva izmeu ploa 8. Prednaprezanje geotehnikog sidra 9. Ureenje berme VI. faza: kao II. faza VII. faza: kao III. faza VIII faza: kao IV. faza IX. faua: kao V. faza X. faza: kao II. faza XI. faza: kao III. faza XII. faza: kao II. faza XIII. faza: kao III. faza Slika 7.1: ematski prikaz faza graenja sidranog zida

______________________________________________________________________________

40

Betoniranje se izvodi cca 30 do 50 cm iznad predviene kote gornjeg ruba ipa. Pri tome se izgura betonska mjeavina sa primjesom zemlje na vrh ipa. Zato se taj viak betona slijedei dan, kada beton jo nije stvrdnuo, odstrani. Vezna greda se izvodi na podbetonu. Obzirom da je greda vidna, potrebno je upotrijebiti oplatu za vidni beton, a rubove skinuti. U sluaju da se u veznoj gredi nalaze kotve za sidranje, iste treba ugraditi okomito na sidro i za taj poloaj prilagoditi oplatu grede. Odmah nakon izrade, na vezne grede treba ugraditi repere za mjerenje deformacija sa nultim poetnim visinskim kotama i oznaiti njihovu tanu poziciju. Ako su predviena sidra onda se nakon izrade vezne grede pristupa ugraivanju i prednaprezanju sidara. Nakon prednaprezanja slijedi odkopavanje tla na zranoj strani do nivoa slijedee grede za sidranje odnosno do dna izvoenog zida iz prethodne faze. Postupak izgradnje srednje grede za sidranje, ugraivanje i prednaprezanje sidara identian je prethodno opisanom. Kada su primarni dijelovi zida od buenih ipova izgraeni, poinje izgradnja drenaa: horizontalnih ispod vezne grede i vertikalnih izmeu ipova. Ujedno se obrauju vidne povrine ipova, koje mogu biti u nekoherentnom tlu obloene sa dobetoniranim dijelom tla ili se peru sa vodom pod pritiskom. Na kraju postupka slijedi jo i izrada zavrnog sloja izmeu ipova: preko betonskog drenanog sloja napne se PVC folija, na bonom dijelu ipa nalijepi se nabrekajua traka i zabetonira razmaknuti prostor izmeu ipova. Na dnu vidnog dijela zida od ipova skuplja se drenirana voda iz prostora izmeu ipova, a od tu sa podunom drenanom cijevi izvodi van zida u okolinu ili se spajaju na odvodnjavanje ukupne okoline.

8. PRAENJE, OBEZBJEENJE KVALITETA I ODRAVANJE SIDRANIH ZIDOVA

8.1 Praenje i obezbjeenje kvaliteta u toku

graenja Za kvalitetan i sigurno izgraen objekat mora investitor, pored kvalitetnog i osposobljenog izvoaa, ukljuiti u proces graenja i struno osposobljeni nadzor. Odgovorna nadzorna sluba kontrolie: - da li se u projekat za izvoenje blago-

vremeno unose sve promjene i dopune koje nastaju u toku graenja i da li se sa takvim promjerama slau investitor i projektant;

- usklaenost projekta za izvoenje (PZI) konstrukcije sa graevinskim propisima;

- kvalitet i kakvoa ugraenih graevinskih i drugih proizvoda, instalacija, tehnolokih naprava i opreme;

- dogovorene rokove izvoenja radova. Odgovorni nadzorni organ mora sve nalaze iz gore navedenih kontrola svakodnevno upisivati u graevinski dnevnik. Na kliznim i nestabilnim podrujima potrebno je prije poetka graenja pregledati teren sa namjenom, da odgovorni projektant konstrukcije, odgovorni geolog i odgovorni nadzorni organ zajedno odrede da li je potrebno ugraivanje inklinometara na predvienom podruju graenja i da tano odrede mjesta njihovog ugraivanja. Odmah nakon ugraivanja izvede se nulto snimanje i odredi gustina uvodnih mjerenja. Gustina mjerenja se odreuje na bazi izmjerenih rezultata. U toku graenja treba posvetiti posebnu panju mjerenju repera koji su ugraeni na objekat. Reperi se ugrauju u toku izvoenja konstrukcije na vezne grede i grede za sidranje na meusobnim razmacima cca 20,0 m. Ako se konstrukcija nalazi i nestabilnom ili plazovitom podruju, onda se reperi ugrauju na meusobnom razmaku od 10,0 m. Za repere treba napraviti nulto snimanje, a nakon toga se izvode mjerenja u odreenim vremenskim razmacima. Mjerenje se obavezno izvodi i nakon izvedenih veih zemljanih radova (odkop zemlje na zranoj strani zida) koji mogu prouzrokovati dodatne pritiske na zid od buenih ipova, te nakon svakog napenjanja geomehanikih sidara.

______________________________________________________________________________

41

Ako se uoe pomjeranja u inklinometrima koji su ugraeni na podruju zida i na samom poetku osmatranja konstrukcije, onda se mjerenja repera izvode u vremenskim razmacima od 7 dana. Ako su izmjerena pomjeranja u intervalu 7 dana vea od 5 mm, tada se interval smanjuje na 3 dana. Ako se pomjeranja nastavljaju, mjerenje repera se obavlja svaki dan. Ako su pomjeranja repera manja od 5 mm, onda se slijedee mjerenje obavlja kroz 7 dana pa onda poslije 14 dana. Ako nakon 14 dana nisu zabiljeena ukupna pomjeranja vea od 10 mm moe se interval mjerenja produiti na 30 dana, a nakon toga 90 dana. U toku graenja interval praenja ne moe biti vei od 90 dana. Ako se u toku mjerenja pojave iznenadna pomjeranja, onda se gustina mjerenja prilagodi gore navedenim vremenskim intervalima. Pomjeranja reperskih taaka treba mjeriti sa geodetskim instrumentima koji obezbjeuju tanost 1 mm. U skladu sa mjerenjem repera treba izvoditi i mjerenja na mjernim mjestima i kontrolnim sidrima, ako su ista predviena u konstrukciji. Dodatna mjerenja na sidrima, a u vezi sa tim i na reperima, treba izvoditi u sluajevima pada ili prirasta sile sidranja za 10 kN. Mjerenje sila u sidrima treba izvoditi sa instrumentima, koji imaju atest i koja su kalibrirana u duhu zahtjeva proizvoaa za njihovu upotrebu. Sva mjerenja repera, mjernih i kontrolnih sidara u asu graenja treba posredovati odgovornom projektantu i odgovornom nadzornom organu. 8.2 Odravanje sidranih zidova Nakon zavrene izgradnje dolazi na red druga vrsta nadzora. Namjena ovog nadzora je obezbjeenje sigurnosti, upotrebljivosti i trajnosti potporne konstrukcije. U cilju organizacije ovakvog nadzora, zakon je propisao izradu projekta za odravanje objekta, koji je sastavni dio tehnike dokumentacije. Projekat z