of 39 /39
UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO GEOTEHNIČNO POROČILO ZA STANOVANJSKI OBJEKT Diplomski izpit Študent: Jernej Remic Študijski program: Gradbeništvo (UNI) Mentor: Doc. dr. Borut Macuh, univ.dipl.inž.grad. Maribor, september 2012

GEOTEHNI ČNO PORO ČILO ZA STANOVANJSKI OBJEKT · 2.2 Enoosna tla čna trdnost ... gostoto, prepustnost, stisljivost, strižne karakteristike zemljin. Na podro čju raziskav so s

  • Author
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of GEOTEHNI ČNO PORO ČILO ZA STANOVANJSKI OBJEKT · 2.2 Enoosna tla čna trdnost ... gostoto,...

  • UNIVERZA V MARIBORU

    FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO

    GEOTEHNIČNO POROČILO ZA STANOVANJSKI OBJEKT

    Diplomski izpit

    Študent: Jernej Remic

    Študijski program: Gradbeništvo (UNI)

    Mentor: Doc. dr. Borut Macuh, univ.dipl.inž.grad.

    Maribor, september 2012

  • I Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    GEOTEHNIČNO POROČILO ZA STANOVANJSKI OBJEKT

    Ključne besede: geotehnika, geologija, analiza stabilnosti, geotehnični profil

    Povzetek

    V diplomski nalogi je prikazan postopek izdelave geotehničnega poročila za stanovanjski

    objekt od začetnih meritev na terenu s terenskimi preiskavami pa vse do končnih rezultatov

    kabinetnih del z interpretacijo terenskih in laboratorijskih preiskav.

    V prvem delu projektne naloge so podani namen in metode izdelave geotehničnega

    poročila. Opisane so osnovne metode za določanje stabilnosti terena, načini temeljenja,

    terenske in laboratorijske preiskave, merilna ter programska oprema.

    V nadaljevanju smo izvedli dejanske meritve na terenu. Na podlagi izmerjenih podatkov s

    terena smo izrisali geotehnične profile. Nato smo ovrednotili merjene vrednosti in

    izračunali potrebne fizikalne karakteristike (kot so kohezija, strižni kot, modul

    stisljivosti,…) ter napetosti v tleh, pomike… Za določitev stabilnosti terena smo izvedli

    analizo stabilnosti. Na podlagi meritev, ogleda terena ter izračunov smo podali smernice

    za izvajanje zemeljskih del ter temeljenje objekta. Hkrati smo v poročilo dodali vse

    potrebne podatke za geotehnično poročilo. Ti so geološke in hidrološke osnove terena,

    reliefne značilnosti terena, podzemna voda, karakteristike zemljin, seizmične lastnosti.

  • II Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    GEOTEHNICAL REPORT FOR RESIDENTIAL BUILDING

    Key words: geotechnics, geology, stability analysis, geotechnical profile

    Abstract

    The thesis shows the manufacturing process of geotechnical report for the residential

    building from the initial field measurements with field investigations all the way to the final

    results of the cabinet works to the interpretation of field and laboratory investigations.

    In the first part of the project work is given the purpose and the method of manufacture of

    geotechnical report. The basic methods for determining the stability of the terrain,

    foundation methods, field and laboratory testing, measuring equipment and software are

    described.

    In addition, we performed actual field measurements. Based on the measured field data,

    the geotechnical profiles were sketched. Then the measured values were evaluated and the

    necessary physical characteristics were calculated (such as cohesion, shear angle,

    compression module, etc.) and the vertical stresses in the soil movements were calculated.

    To determine the stability of the terrain, we carried out the stability analyses. Based on the

    measurements, field visit and calculations are provided guidelines for the implementation

    of earthworks and foundation building. At the same time, all the necessary information

    needed for the geotechnical report was added. These are geological and hydrological base

    terrain relief terrain features, ground water, soil characteristics, and seismic properties.

  • III Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    KAZALO

    1 UVOD ............................................................................................................................ 6

    1.1 Namen in cilji diplomskega dela ............................................................................ 6

    1.2 Opis metode raziskovanja ....................................................................................... 7

    2 LABORATORIJSKE PREISKAVE ............................................................................. 8

    2.1 Triosna strižna trdnost ............................................................................................ 8

    2.2 Enoosna tlačna trdnost .......................................................................................... 11

    3 GEOTEHNIČNE MERITVE IN OPREMA ............................................................... 12

    3.1 Sondažno ali strukturno vrtanje ............................................................................ 12

    3.2 Standardni penetracijski test (SPT) ....................................................................... 13

    3.3 Dinamični penetracijski preizkus .......................................................................... 13

    4 OSNOVE ZA DOLOČANJE STABILNOSTI TERENA .......................................... 16

    4.1 Geotehnični profili ................................................................................................ 16

    4.2 Analiza stabilnosti ................................................................................................. 17

    4.2.1 Rezultantna metoda s krožnimi porušnicami................................................. 17

    4.2.2 Lamelna metoda ............................................................................................ 18

    5 TEMELJENJE ............................................................................................................. 20

    5.1 Plitvo temeljenje ................................................................................................... 20

    5.2 Globoko temeljenje ............................................................................................... 21

    5.3 Izkop gradbene jame ............................................................................................. 21

    5.4 Posedanje objekta ................................................................................................. 22

    6 PROGRAMSKA OPREMA ........................................................................................ 24

    6.1 Programska oprema za izračun drsin .................................................................... 24

    6.2 Programska oprema za izračun geostatičnih konstrukcij ...................................... 24

    7 GEOTEHNIČNO POROČILO.................................................................................... 25

  • IV Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    7.1 Splošen opis terena ............................................................................................... 25

    7.2 Geološke in hidrološke osnove ............................................................................. 26

    7.3 Podzemna in meteorna voda ................................................................................. 26

    7.4 Seizmičnost terena ................................................................................................ 27

    7.5 Terenske preiskave ............................................................................................... 28

    7.6 Rezultati meritev z dinamičnim penetrometrom................................................... 29

    7.6.1 Sondiranje z dinamičnim penetrometrom DPM 1 ......................................... 29

    7.6.2 Sondiranje z dinamičnim penetrometrom DPM 2 ......................................... 30

    7.7 Analiza stabilnosti ................................................................................................. 31

    7.7.1 Osnovni model ............................................................................................... 31

    7.8 Pomiki in napetosti v temeljnih tleh ..................................................................... 32

    7.9 Opis pogojev za gradnjo ....................................................................................... 32

    7.9.1 Zemeljska dela ............................................................................................... 32

    7.9.2 Smernice za temeljenje .................................................................................. 33

    8 ZAKLJUČEK .............................................................................................................. 35

    9 VIRI IN LITERATURA .............................................................................................. 36

    10 PRILOGE .................................................................................................................... 37

    10.1 Seznam slik ....................................................................................................... 37

    10.2 Seznam preglednic ............................................................................................ 37

    10.3 Naslov študenta ................................................................................................. 38

    10.4 Kratek življenjepis............................................................................................. 38

  • V Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    UPORABLJENI SIMBOLI

    c - kohezija

    φ - strižni kot

    γ - prostorninska teža

    σc - tlačna trdnost

    Eoed - edometrski modul stisljivosti

    k - koeicient vodoprepustnosti

    G - strižni modul

    K - kompresijski modul

    υ - poissonov količnik

    �� - strižna trdnost

    σi - normalna napetost

  • 6 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    1 UVOD

    1.1 Namen in cilji diplomskega dela

    Namen diplomske naloge je prikazati postopek in sestavne dele iz katerih sestoji

    geotehnično poročilo za stanovanjski objekt.

    Geotehnično poročilo je uradna osnova za pridobitev gradbenega dovoljenja (PGD), zato je

    potrebno pred gradnjo izvesti geotehnične raziskave na območju novogradnje in izdelati

    geotehnično poročilo ali elaborat.

    Ljudje so v preteklosti gradili objekte na terenih, za katere se je kasneje izkazalo, da so bili

    za gradnjo neprimerni. Razlogi za to so bili predvsem nepoznavanje ali »podcenjevanje«

    terena, zemeljskega materiala, napačnega temeljenja. Kot posledica so bili usadi, plazenje

    ter pogrezanje na objektih so se začele pojavljati razpoke. Da bi preprečili morebitne

    negativne učinke, je potrebno teren pred samo gradnjo preučiti. S pomočjo raziskav ter

    analizo podatkov nato podamo mnenje in smernice za gradnjo objekta.

    Geomehanske lastnosti temeljnih tal ugotavljamo s preiskavo tal. S preiskavo tal

    ugotavljamo vrsto tal, geološke in geotehnične lastnosti, višino podtalnice, morebitno

    agresivnost na konstrukcije pod terenom. Preiskavo tal na terenu lahko izvajamo z

    izkopom jam, jarkov, poizkusnimi obremenitvami, vrtanjem, dinamičnim penetriranjem,

    vselej tako, da objekti v neposredni okolici niso ogroženi, temeljna tla za kasnejše

    temeljenje pa nepoškodovana.

    Cilji diplomske naloge so:

    − izvesti meritve na terenu

    − preučiti in analizirati rezultate pridobljene s terenskih raziskav

    − izvesti analizo stabilnosti terena

    − podati mnenje ustreznosti obravnavanega terena za gradnjo

  • 7 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    1.2 Opis metode raziskovanja

    Raziskave so bile izvedene na parceli s parcelno številko 215/4, ki pripada katastrski občini

    Skorno pri Šoštanju. V okolici novogradnje so že locirani stanovanjski objekti, v

    neposredni bližini parcele pa poteka tudi lokalna cesta, katera vpliva na stabilnost

    obravnavane parcele.

    Meritve na terenu so bile izvedene z dinamičnim penetrometrom Pagani DPM 30-20. Z

    meritvami smo ugotavljali globino trdne podlage, katera je primerna za temeljenje objekta.

    Hkrati smo z meritvami pridobili podatke za določitev materialnih karakteristik.

    Pridobljene podatke s terenskih meritev smo nato uporabili za analizo materialnih

    karakteristik (kot so kohezija c, strižni kot φ, napetosti v tleh σ, modul stisljivosti M,

    prostorninska teža γ,...). S pomočjo geodetskega posnetka smo izrisali geotehnične profile.

    Na podlagi dobljenih karakteristik ter geotehničnega profila smo izvedli analizo stabilnosti,

    s katero smo preverili stabilnost terena na katerem bo ležal stanovanjski objekt. Preverili

    smo tudi pomike ter napetosti, ki se bodo pojavljali v temeljnih tleh med samo gradnjo ter

    po njej.

    Vrednotenje materialnih karakteristik smo izvedli z Hooke – Brown - ovim modelom. Za

    analizo stabilnosti, pomike ter napetosti smo uporabili programsko opremo Slide in

    Phase2.

  • 8 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    2 LABORATORIJSKE PREISKAVE

    S pomočjo laboratorijskih preiskav določamo zemljinam fizikalno mehanske lastnosti, ki

    jih nato izražamo kot številčne vrednosti. Poznamo več vrst preiskav, odvisne so predvsem

    od namena in lastnosti, ki jih želimo dobiti. S preiskavami lahko določimo zrnavost,

    plastičnost, konsistenco, poroznost, vlažnost, gostoto, prepustnost, stisljivost, strižne

    karakteristike zemljin.

    Na področju raziskav so s svojimi deli (med drugimi) pustili velik pečat A. Casagrande, ki

    je skonstruiral klasični aparat za preiskave strižne trdnosti, Coulomb, po katerem se

    imenuje Coulombov strižni zakon ter Mohr, po katerem se imenuje Mohrova teorija

    porušitve.

    Za določitev strižne trdnosti lahko uporabimo direktni translatorni strižni preizkus, direktni

    rotacijski strižni preizkus, triosne preiskave strižne trdnosti, preizkus enoosne tlačne

    trdnosti.

    V nadaljevanju se bom osredotočil na triosni strižni preizkus in preizkus enoosne tlačne

    trdnosti.

    2.1 Triosna strižna trdnost

    Preizkus vršimo s triaksalnim aparatom. S triosnim strižnim preizkusom določamo strižno

    trdnost zemljine. Strižna trdnost zemljine je enaka strižni napetosti pri kateri se zemljina

    poruši. S preizkusa nato določimo tudi kohezijo c in strižni kot φ.

    Preizkus:

    Valjast vzorec s premerom d in višino h izpostavimo napetostnemu stanju z glavno

    normalno napetostjo �� v smeri osi valja ter stranskima glavnima radialnima napetostima

    ��=��. Glavno normalno napetost vršimo z neposredno obremenitvijo, ki pritiska na

    zgornjo ploskev vzorca. Stranski radialni napetosti proizvajamo s hidrostatičnim tlakom

    kapljevine, ki obdaja vzorec, zavarovan z gumijasto membrano. Preizkus lahko izvajamo

    na naslednje načine:

  • 9 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    − dreniran preizkus

    − konsolidirani nedrenirani preizkus

    − nedrenirani hitri preizkus

    Izvedba dreniranih preizkusov je lahko zelo zamudna, zato jih navadno nadomestimo s

    konsolidiranimi nedreniranimi preizkusi.

    Preiskujemo tri ali več enakih vzorcev pri različnih bočnih napetostih. Tako določimo niz

    Mohrovih napetostnih krogov porušitve.

    Ko je vzorec podvržen napetostim se krči. Spremembo volumna vzorca merimo z

    merjenjem spremembe volumna kapljevine, ki vzorec obdaja. Tako lahko določimo

    spremembo volumske specifične deformacije. Osno specifično deformacijo, to je

    deformacija v smeri osi vzorca pa določimo, kot spremembo višine vzorca z začetno višino

    vzorca.

    S pomočjo strižnega aparata lahko določimo tudi strižni modul G, elastični modul E,

    kompresijski modul K, Poissonov količnik υ.

    Slika 2.1: Triaksalni aparat (www.fgg.uni-lj.si/kmtal-oprema)

  • 10 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    Rezultati (Mohr – Coulomb-ova premica strižne trdnosti):

    Po končanem preizkusu dobimo vrednosti napetosti ��, ��, �� pri katerih so se vzorci

    porušili. Na podlagi teh vrednosti določimo niz Mohrovih napetstnih krogov porušitve.

    Kroge povežemo s premico in tako njihova ovojnica predstavlja črto strižne trdnosti. Po

    Mohrovi teoriji to pomeni, da se telo poruši pri vsaki napetosti, katere Mohrov napetostni

    krog se dotakne te premice oziroma črte. Vsi Mohrovi krogi, ki so pod to črto predstavljajo

    stabilno napetostno stanje.

    Enačba premice strižne trdnosti: ��= c + σ tanφ.

    c = kohezija, ki nastane zaradi medzrnskih sil

    φ = kot strižne odpornosti, ki nastane zaradi trenjskega upora in medsebojne lege delcev

    σ = normalna napetost

    Rezultat Mohrovih krogov poleg strižnih trdnosti zemljine predstavljata tudi kohezija c in

    strižni kot φ.

    Coulomb je ta kriterij postavil leta 1776 tako, da je raziskoval obnašanje zemljin pri

    različnih normalnih napetostih.

    Slika 2.2: Mohrovi krogi (Dolinar 2006))

  • 11 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    2.2 Enoosna tlačna trdnost

    Preiskava enoosne tlačne trdnosti vzorca se uporablja za ugotavljanje najmanjše

    nedrenirane strižne trdnosti kohezivnih (vezljivih) zemljin. Valjasti vzorci se razmeroma

    hitro obremenijo v vertikalni smeri, pri čemer je bočna totalna napetost med preiskavo

    vseskozi enaka nič (σ2 = σ3= 0). Preiskava se dela tako, da vertikalno silo povečujemo do

    porušitve vzorca, in pri tem merimo vertikalne pomike.

    Enačba vertikalne normalne napetosti: σ1 = P/A2

    σ1 = enoosna tlačna trdnost

    P = sila

    A = prerez

    Ker vzorec ni konsolidiran in ker ne poznamo pornih tlakov (nedrenirano stanje), je

    efektivno napetostno stanje neznano. Maksimalna vertikalna napetost σ1 je enaka enoosni

    tlačni trdnosti qu. Strižna trdnost je v nedreniranih pogojih neodvisna od normalnih

    napetosti, ker povečanje obremenitve poveča porne pritiske, ne pa tudi efektivnih

    napetosti. Iz Mohrovega napetostnega kroga za totalne napetosti ob porušitvi lahko

    določimo le vrednost nedrenirane strižne trdnosti. Pri izvedbi preizkusa enoosne tlačne

    trdnosti je potrebno upoštevati:

    − Testni vzorec mora biti pravilni valj, ki ima razmerje med višino in premerom 2.5 –

    3. Premer ne sme biti manjši od 40 mm.

    − Osnovne ploskve vzorčnega valja morajo biti pravokotne na višino.

    − Porast napetosti mora biti konstanten.

  • 12 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    3 GEOTEHNIČNE MERITVE IN OPREMA

    3.1 Sondažno ali strukturno vrtanje

    Za uspešno projektiranje je velikega pomena izvajanje kakovostnega geomehansko-

    strukturnega vrtanja. Geomehansko sondažno ali strukturno vrtanje z jedrovanjem je

    proces vrtanja z vrtalnimi napravami, ki imajo napredovalno orodje konstrukcijsko

    oblikovano tako, da omogoča odvzem vzorca zemljin in kamnin, skozi katere napreduje.

    Vzorec – jedro, se kopiči v posebni cevi, jedrniku, s pomočjo katere ga prinesemo na

    površino. Cilj jedrovanja je pridobiti kakovostno, intaktno jedro, primerno za nadaljnje

    preiskave v laboratoriju. Način vrtanja in uporabljena oprema imata največji vpliv na

    kakovost jedra, kasnejša manipulacija z jedrom med preiskavami pa na kakovost jedra

    vpliva v manjši meri.

    Pridobljeno jedro je potrebno v primeru nadaljnjih laboratorijskih raziskav ustrezno

    zaščititi, da intaktno jedro ohrani svoje primarne lastnosti na poti do laboratorija, kjer se na

    njem opravijo preizkusi za določitev geotehničnih parametrov, ki so ključni za

    projektiranje objektov.

    Slika 3.1: Sondažni vzorci (www.geotehnika.si)

  • 13 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    3.2 Standardni penetracijski test (SPT)

    Namen standardne penetracijske raziskave je določevanje trdnostnih in deformabilnostnih

    značilnosti nekoherentnih zemljin. SPT se uporablja tudi za preiskavo koherentnih zemljin,

    vendar so v tem primeru rezultati manj zanesljivi. Preko empiričnih korelacij lahko s to

    raziskavo določimo strižno trdnost in elastični modul zemljine, nato pa s tema

    parametroma posedke, nosilnost temeljev in druge količine.

    Oprema, ki je potrebna za izvedbo standardnega penetracijskega testa, vsebuje vrtalno

    drogovje, 63.5-kilogramsko utež, ki je na vodilu z mehanizmom za dviganje in spuščanje,

    in 60° polno konico premera 51 mm.

    Meritve SPT se izvajajo na dnu vrtine, ki je maksimalnega premera 150 mm. Na dno vrtine

    se spusti vrtalno drogovje s polno konico. Z utežjo, ki jo spuščamo 76 cm visoko,

    udarjamo na drogovje. Sprva zabijamo konico 15 cm, da preidemo poškodovano cono, ki

    je nastala zaradi vrtanja. Nato spuščanje uteži ponovimo do globine 30.5 cm in pri tem

    štejemo udarce. Če je zemljina oziroma hribina penetabilna, dobimo pri raziskavi število

    udarcev N na raziskani globini. Če zemljina oziroma hribina ni penetrabilna, se šteje

    globina penetracije na 60 udarcev.

    Najpogosteje so pri izračunu uporabljeni naslednji podatki:

    - dejanski prenos energije na drogovje,

    - dejansko dolžino drogovja,

    - premer vrtine,

    - nivo talne vode – drobni in meljasti peski izkazujejo pod vodo večji odpor,

    - uporabo nestandardnega konusa.

    3.3 Dinamični penetracijski preizkus

    S dinamičnim penetracijskim preizkusom določamo oziroma merimo odpor zemljine in

    mehkih hribin glede na dinamično prodiranje konusa skozi sloj. Z meritvami lahko s

    pomočjo dinamičnega penetrometra določimo geotehnične profile zemljine oz. globino

    zemeljskih slojev, globino trdne podlage za temeljenje. Kasneje lahko na podlagi dobljenih

    rezultatov meritev z dinamičnim penetrometrom s pomočjo analiz in preračunov določimo

    tudi karakteristike zemljin, kot so tlačna trdnost, kohezija, strižni kot, modul stisljivosti.

  • 14 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    Uporablja se več tipov dinamičnih penetrometrov. Med seboj se razlikujejo predvsem po

    težah in dimenzijah nabijala oz. uteži, višini padca uteži, premerom zabijalnih palic,

    premerom in dimenzijah konusa. Vse našteto vpliva na specifično delo oz. energijo, ki jo

    lahko proizvede posamezen penetrometer.

    Oprema, ki jo potrebujemo za izvajanje tega preizkusa je: palice za zabijanje v zemljino,

    dvižna utež oz. nabijalo, konica oz. konus za prebijanje zemljin.

    Meritve izvedemo tako, da dinamični penetrometer postavimo na površje temeljnih tal in

    ga zabijamo v tla tako dolgo, da dosežemo trdno podlago. Hitrost zabijanja pri koherentnih

    zemljinah je med 15 in 30 udarci na minuto, pri nekoherentnih zemljinah pa se lahko

    poveča na tudi do 60 udarcev na minuto. Kadar je penetracijski odpor majhen, se beleži

    globina penetracije na udarec, če pa je odpor večji, se beleži penetracija pri določenem

    številu udarcev. Rezultate udarcev se pri manjših tipih penetracijskih strojev, kot je DPM

    30-20 beleži na vsakih 10 cm, pri večjih pa se penetracija beleži na vsakih 20 cm TG 63-

    100. Na sliki 4 je prikazan manjši tip dinamičnega penetrometra (DPM 30-20), na sliki 5

    pa večji (DPM TG 63-100).

    Slika 3.2: Dinamični penetrometer Pagani DPM 30-20 (www.pagani.geotechnical.com)

  • 15 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    Slika 3.3: Dinamični penetrometer Pagani TG 63-100 (www.pagani.geotechnical.com)

  • 16 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    4 OSNOVE ZA DOLOČANJE STABILNOSTI TERENA

    Izvedene in ovrednotene geotehnične preiskave na terenu, pridobljeni rezultati

    laboratorijskih preiskav, geodetske meritve, izrisani geotehnični profili in analiza

    stabilnosti predstavljajo osnovo za določitev stabilnosti terena.

    4.1 Geotehnični profili

    Geotehnični profil je vertikalni prerez skozi zemljino oziroma teren in je osnova za izračun

    stabilnosti terena. Za izris geotehničnih profilov potrebujemo predhodne geodetske izmere

    terena. Na geotehničnem profilu so jasno označeni zemeljski sloji po zaporednem vrstnem

    redu. Debeline slojev določamo iz terenskih meritev na podlagi zemeljskih karakteristik,

    reliefa terena in geoloških kart. Na profile vnesemo tudi mesta meritev ter globine

    zabijanja in jih primerno označimo. Vidni so še terenska višina, poimenovanje zemeljskih

    slojev, morebitne ceste in objekti. Izgled in natančnost izrisanega profila je odvisna

    predvsem od natančnosti geodetskega posnetka ter samega Geotehnika.

    Slika 4.1: Primer enostavnega geotehničnega profila (Tehnična dokumentacija BLAN d.o.o.)

  • 17 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    4.2 Analiza stabilnosti

    Pri raziskavi terena za gradnjo objekta, predvsem na bolj strmih pobočjih oziroma na

    neravnih terenih s slabimi karakteristikami zemljin je analiza stabilnosti eden

    najpomembnejših faktorjev za določitev varnosti in stabilnosti novogradnje. Pri analizi

    stabilnosti s pomočjo programske opreme in vhodnih podatkov, ki jih dobimo z meritvami

    na terenu ter njihovo obdelavo, izračunamo in določimo najbolj kritično drsino, ki se

    pojavi na našem terenu.

    Analize stabilnosti lahko ločimo ločimo glede na:

    − metodo: rezultantna (krožna), lamelna, MKE

    − postopek: grafična, analitična in numerična

    − obliko drsin: krožna, ravna, poligonalna

    Najpogosteje se za analizo stabilnosti s pomočjo programske opreme uporablja lamelna

    metoda po numeričnem postopku za izračun kritičnih drsin.

    V nadaljevanju je opisana rezultantna metoda s krožnimi porušnicami ter lamelna metoda.

    4.2.1 Rezultantna metoda s krožnimi porušnicami

    Z rezultantno metodo analize stabilnosti preiskujemo ravnovesje tal med površjem pobočja

    in izbrano potencialno porušnico kot ravnovesje enega samega homogenega in togega

    telesa. Vzdolž vse potencialne porušnice je hkrati mobilizirana enaka stopnja trdnosti.

    Za izračun stabilnosti po metodi s krožno porušnico potrebujemo kot vhodne podatke

    vrednost kohezije, strižnega kota, obliko terena ter obtežbe, ki delujejo na drsino. Pred

    samim reševanjem določimo vrednosti varnostnih faktorjev s katerimi bomo računali

    omenjeno porušnico. Postopek reševanja odvisen od vrednosti kohezije in strižnega kota,

    saj se postopki v primeru, da je ena zmed vrednosti enaka 0, razlikujejo.

    Postopek reševanja: Točka T predstavlja težišče drseče mase zemljine in skozi njo poteka

    sila G. Vse aktivne obtežbe (lastna teža zemljine, koristna teža, filtracijska sila,...), ki

    delujejo na drsečo maso pa sestavimo v rezultanto R. To silo uravnotežimo z rezultanto

    ��, ki deluje na porušni ploskvi in je sestavljena iz rezultante strižnih napetosti zaradi

    kohezije �, rezultante strižnih napetosti zaradi kota notranjega kota �� ter rezultante

    normalnih napetosti N, kar pomeni, da je ��=�+ ��+ N. �� in N sta med seboj

  • 18 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    pravokotni ter ju sestavimo v silo �ϕ�. Tako je potrebno vzpostaviti ravnotežni pogoj

    ��+R = N.

    Kot rezultat dobimo varnostni količnik F za potencialno porušnico.

    Slika 4.2: Primer krožne porušnice za c >0 in φ >0 (Macuh 2011)

    4.2.2 Lamelna metoda

    Pri lamelni metodi analize stabilnosti je potencialna drseča masa sestavljena iz večih lamel

    z vzporednimi mejami med lamelami. To metodo uporabljamo kadar tla niso homogena,

    ali če izvajamo stabilnostne analize s poligonalnimi drsinami. Poligonska drsina je drsina,

    ki je sestavljena iz različno nagnjenih ravnih drsin, med njimi pa so lahko vključeni tudi

    odseki krožnih drsin. Ravnovesje vsake lamele se obravnava posamično, kar pomeni, da

    moramo za vsako lamelo posebej izpolniti ravnotežne pogoje. Upoštevamo vse notranje

    sile in medlamelne sile ob mejah s sosednjimi lamelami. Vse sile na določeno lamelo

    določimo in jih grafično ter analitično sestavimo.

  • 19 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    Slika 4.3: Primer lamelne metode (Macuh 2011)

    Pred samim reševanje izberemo varnostni faktor s katerim bomo računali. Sistem reševanja

    je odvisen od sil in obtežb, ki delujejo na drsečo maso. Kot končni rezultat dobimo velikost

    in smer preostale sile. Če preostala sila deluje v smeri potencialne porušitve smo izbrali

    prenizek varnostni faktor, če pa preostala sila deluje v obratni smeri potencialne porušitve

    smo izbrali previsokega. Na osnovi velikosti in smeri te sile se odločimo, ali je izbrani

    varnostni faktor ustrezen, ali pa ga moramo v naslednji iteraciji povečati oziroma

    zmanjšati.

  • 20 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    5 TEMELJENJE

    Temelj je prva in najgloblja konstrukcija, katera prenaša vso koristno in lastno težo

    zgradbe na temeljna tla. Oblika in dimenzije temeljev so odvisne od vrste tal in zgradbe.

    Za pravilno dimenzioniranje temeljev moramo poznati celotno obtežbo na temeljna tla in

    geomehanske lastnosti tal, ki jih pridobimo s predhodnimi raziskavami.

    Glede na globino nosilnih tal ločimo plitko in globoko temeljenje. Globina temeljenja je

    določena glede na karakteristike zemljišča, karakteristike objekta in tudi načina gradnje.

    Če je bilo iz podatkov na terenu ugotovljeno, da objekta ne moremo plitvo temeljiti, je

    potrebno izvesti globoko temeljenje ali pa nosilna tla izboljšati.

    5.1 Plitvo temeljenje

    Pri individualnih gradnjah so objekti v večini primerov manjšega obsega, zato največkrat

    izvajamo plitko temeljenje, če seveda gradimo na tleh z dobro nosilnostjo.

    Ločimo več vrst temeljev:

    − pasovni temelji

    − točkovni temelji

    − temeljne plošče

    Te tri oblike temeljenja uporabljamo na plitkih globinah temeljenja in razmeroma dobro

    nosilnih tleh. Pri temeljenju moramo upoštevati še nivo podtalne vode ter globino

    zmrzovanja (80-100cm).

    Če na predvideni globini temeljenja tla niso dovolj nosilna, so potrebne dodatne

    konstrukcije ali posegi.

    Primer nenosilnih tal:

    − umetno nasuti teren

    − barjanska tla (močvirje, poplavljen teren,...)

    Rešitve, katere uporabimo za grajenje na slabo nosilnih tleh so:

  • 21 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    − nenosilni sloj zamenjamo z nanosom dobrega materiala (prodno peščen tampon)

    − poglobimo temelje do podlage primerne za temeljenje

    − piloti (v primeru večjih globin podpremo konstrukcijo)

    5.2 Globoko temeljenje

    Globoko temeljenje največkrat izvajamo na pilotih, vodnjakih ali kesonih.

    Piloti so stebri iz trdnega materiala, ki prenašajo obtežbo objekta na temeljna tla v večji

    globini. Piloti so lahko leseni, betonski, armiranobetonski, prednapeti in jekleni,...

    Piloti prenašajo obtežbo na več načinov:

    − s prenosom obtežbe na osnovo pilota na trdna tla (npr. skala)

    − s plaščem pilota (s pomočjo trenja z zemljine, ki obdaja pilot)

    − kombinirano (osnova + plašč)

    Prvi primer uporabljamo, kadar je globina nosilnega sloja zmerna in je hkrati nosilnost

    uporabljenega nosilnega sloja zadostna. Uporabljamo za podpiranje konstrukcij s

    koncentrirano obtežbo.

    Drugi primer uporabljamo v primerih, kadar so nosilna tla zelo globoko in je obtežba, ki

    deluje na pilote enakomerno porazdeljena.

    5.3 Izkop gradbene jame

    Gradbeno jamo lahko izkopljemo na več načinov. Lahko kopljemo strojno ali pa ročno.

    Oblika izkopa je odvisna predvsem od terena, globine gradbene jame, karakteristik

    zemljine, razpoložljivega prostora, talne vode.

    Najpogostejša in najlažja oblika izkopa je široki izkop. Izvedemo ga lahko pri plitkejših

    gradbenih jamah, v primeru dobrih karakteristik zemljine pa pod strmejšim naklonom

    brežine tudi v globljih. Za izvedbo širokega izkopa potrebujemo dovolj razpoložljivega

    prostora, da brežine zavarujemo s primernimi nakloni ali terasami.

    V primeru večjih globin ali stiske s prostorom je potrebno rob gradbene jame varovati.

    Gradbeno jamo lahko zavarujemo na več načinov, odvisno je predvsem karakteristik

    zemljine, globine gradbene jame, bližine sosednjih objektov. Zaščitna stena gradbene jame

  • 22 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    prenaša pritiske zaledne zemljine in vode ter preprečuje porušitev zemljine v gradbeno

    jamo. V primeru, da nas v gradbeni jami ovira talna ali meteorna voda, uporabimo črpalke.

    Uveljavljenih je več načinov varovanja gradbene jame, kot so zagatne stene, berlinska

    stena, pilotna stena (s sidri),...

    Slika 5.1: Široki izkop (www.planaj.com/galerija)

    Slika 5.2: Večkrat sidrana pilotna stena (TSC 07.205 Pilotne stene)

    5.4 Posedanje objekta

    Posedanje je posledica dejstva, da se posamezni sloji zemljine pod pritiskom teže zgradbe

    stisnejo. Stisnejo pa se različno glede na sestavo in lastnosti ali pa glede na različno

    obremenitev.

  • 23 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    Enakomerno posedanje je normalen pojav, ki se pojavi na vsakem objektu. Za ugotavljanje

    dejanskih posedkov zgradbe je potrebno opazovanje oziroma merjenje. Merjenje običajno

    izvajamo s postavitvijo reperjev. Lahko pa pride tudi do kasnejšega nepredvidenega

    posedanja zgradbe. Vzroki za to so različni: delno zmehčanje zemljine, zgostitev zemljine,

    sprememba nivoja podtalne vode, izsušitev tal, plazovi, širjenje in krčenje zemljine zaradi

    zmrzovanja oziroma taljenja, kemične spremembe v tleh, izkopi v bližini objekta,..

    Različnim posedkom se da izogniti že v fazi projekta. V primeru dolgih objektov lahko

    razdelimo objekt na več samostojnih delov z ločenimi temelji. To imenujemo dilatacija.

    Dilatacijo lahko uporabimo tudi za objekte, ki ležijo na različno nosilnih tleh.

    Neenakomerno nosilnost tal lahko pri enostavnih objektih prilagajamo tudi s širino

    temeljev.

  • 24 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    6 PROGRAMSKA OPREMA

    6.1 Programska oprema za izračun drsin

    Pri projektiranju oziroma analiziranju stabilnih pobočij, vkopov in nasutij nam je v pomoč

    različna programska oprema za izračun kritičnih drsin. Prednost uporabe programske

    opreme je v enostavnem vnosu obdelane geometrije ob upoštevanju vnesenih tipičnih

    materialov zemljin, nivoja vode in različnih obtežb. To pride v poštev predvsem pri

    velikem številu rezin, na katere je razdeljeno obravnavano območje, in težišč, iz katerih

    računamo. Najpogostejše metode, na katerih temelji programska oprema za izračun drsin,

    so metode za izračun drsin po Janbuju, Bishopu, Spencerju, Felleniusu in Morgenstern-

    Priceu.

    6.2 Programska oprema za izračun geostatičnih konstrukcij

    Zelo uporabna in nezamenljiva v geomehanskem projektiranju je programska oprema za

    izračun opornih ali podpornih konstrukcij, pilotnih sten in za dimenzioniranje geotehničnih

    sil. Programska oprema nam s pomočjo vnešenih geotehničnih podatkov zemljin in

    lokacijo potrebne geotehnične konstrukcije, ob upoštevanju vseh predpisanih standardov in

    varnostnih količnikov, preverja statično stabilnost konstrukcije. V primeru težnostnih

    konstrukcij govorimo o analizi stabilnosti za zdrs, rotacije, prevrnitve in porušenja

    temeljnih tal pod konstrukcijo, pri pilotnih stenah pa o analizi za upogibne momente,

    strižne sile in pomike v pilotih, pri geotehničnih sidrih pa o analizi potrebne sidrne sile.

  • 25 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    7 GEOTEHNIČNO POROČILO

    7.1 Splošen opis terena

    Osnova za izdelavo tega poročila je terenska prospekcija območja, predhodne raziskave na

    obravnavanem območju in izvedene terenske meritve ter interpretacija pridobljenih

    podatkov.

    Obravnavana lokacija leži na parceli s parcelno št. 215/4, k.o. Skorno pri Šoštanju. Teren

    na katerem bo ležal objekt, je z dovozne ceste sprva izravnan, nato pa se začne

    enakomerno dvigati proti bližnji lokalni cesti. Stanovanjski objekt bo lociran na

    izravnanem platoju. V okolici objekta so že locirani gospodarski in stanovanjski objekti. V

    bližini novogradnje teče reka Paka.

    Pod površino in plastjo humusa se nahajajo prehodne preperinske plasti, spremenljive

    debeline, iz peščeno meljnih plasti, ki vsebuje več manjših, slabše preperelih delcev

    osnovne kamnine.

    Slika 7.1: Lokacija parcele (www.geopedia.si)

  • 26 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    7.2 Geološke in hidrološke osnove

    Širše ozemlje pripada geotektonski enoti, ki jo imenujemo velenjska udorina in je nastala s

    pogrezanjem med smrekovškim in šoštanjskim prelomom. V geološki preteklosti se je

    udorina intenzivno pogrezala, v njej pa so se na triasno podlago odlagali terciarni

    sedimenti. V južnem delu so sprva prevladovali oligocenski, vulkanski, delno tufski

    sedimenti, nato pa so vso udorino zapolnile miocenske in pliocenske, predvsem limnične,

    fluviatilne in terigene usedline.

    Osrednji del današnje doline pokrivajo pliokvartarne usedline, ki jih zastopajo ob rekah in

    potokih bolj ali manj zaglinjeni in zameljeni prodni zasipi različnih debelin, drugod pa

    podobne, nekoliko bolj zaglinjene plasti, kjer prevladuje peščena glina, prisotni so tudi

    zaglinjeni melji, peski in prodi. Te sedimente povečini pokriva še preperina - humusna

    plast, ki je debela povprečno 20 cm. Pod pliokvartarnim prodnim zasipom je ponekod še

    nekaj metrov pleistocenskih plasti, predvsem zelenih meljev in nekaj peska, nato pa sledi

    do več sto metrov debela skladovnica pliocenskega meljevca do laporastega glinovca z

    meljnimi in peščenimi plastmi.

    V hidrogeološkem smislu je mogoče obravnavati kvartarne sedimente kot dobro prepustne,

    pliocenske gline in glinovci pa so hidrogeološka bariera in praktično neprepustni ali zelo

    omejeno prepustne zemljine.

    7.3 Podzemna in meteorna voda

    Konkretni podatki o gibanju nivoja podzemnih vod na tem območju nam niso na voljo, ker

    ni na voljo opazovalnih objektov. Pri izvedbi sondiranja kljub bližini reke Pake nismo

    zaznali vode.

    Na obravnavani lokaciji na stiku med preperino in podlago prihaja do pretakanja meteorne

    vode, odtok je delno površinski, delno pa se infiltrira, vendar pa je precejanje odvisno od

    količine meteorne vode. Glede na lego pobočja in predhodnih izkušenj je zagotovljen

    odtok meteornih vod, podzemne vode pa v motečih količinah ni pričakovati. V plasteh nad

    neprepustno podlago so plasti peščeno meljnih zemljin tako, da je lokalno dreniranje

    zagotovljeno.

  • 27 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    Materiali nad nepodajno podlago za temeljenje so primerni za ponikanje vode in izdelavo

    ponikalnika. Ponikanje je zagotovljeno na globini meljnih zemljin, ki se nahajajo

    neposredno pod plastjo humusne preperine. Pri dimenzioniranju ponikalnika naj se

    upošteva vodoprepustnost k = 2.3⋅10-5 m/s.

    7.4 Seizmičnost terena

    Obravnavano področje se uvršča v 3. stopnjo seizmične intenzitete po Evrokod 8:

    Projektiranje potresno odpornih konstrukcij – 1. del: Splošna pravila, potresni vplivi in

    pravila za stavbe – Nacionalni dodatek. V tem območju pričakujemo seizmične pospeške

    do 0.150 g za tip tal A. Podatki so povzeti po Karti potresne nevarnosti Slovenije

    (Agencija RS za okolje, 2002) za povratno dobo potresov 475 let, ki je izdelana v skladu

    evropskega standarda Eurocode 8 (EC 8).

    Slika 7.2: Karta projektnih pospeškov tal (www.arso.gov.si/potresi)

  • 28 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    Preglednica 7.1: Kategorizacija tal

    Tip tal Opis stratigrafskega profila

    A Skala ali druga skali podobna geološka

    formacija, na kateri je največ 5 m slabšega

    površinskega materiala

    Na podlagi kategorizacije tal naj se pri projektiranju upošteva projektni seizmični pospešek

    0.150.

    7.5 Terenske preiskave

    Geološko sestavo in mehanske lastnosti zemljin smo ugotavljali z meritvami z dinamičnim

    penetrometrom Pagani DPM 30-20.

    Izvedba penetracijskega sondiranja terena nam omogoča pridobiti informacije o trdnostnih

    karakteristikah materialov in globini trdne podlage. Penetracijsko sondiranje smo na

    izbranih lokacijah ponavljali do globine trdne podlage. Interpretacija plasti in rezultati

    meritev so podani za vsako posamezno meritev.

    Rezultati geotehničnih meritev so prikazani v preglednici 7.2.

    Preglednica 7.2: Rezultati terenskih meritev

    Lokacija in meritev Globina [m] Kohezija [kPa] Strižni kot [º]

    DPM 1 0.6 2 22.8

    1.3 8 34.9

    DPM 2 0.8 1.5 21.2

    2.1 8 34.9

    Rezultati meritev in interpretacija merjenih rezultatov so prikazani v naslednjem poglavju.

  • 29 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    7.6 Rezultati meritev z dinamičnim penetrometrom

    7.6.1 Sondiranje z dinamičnim penetrometrom DPM 1

    Meritev: DPM

    Globina meritve: 1.3 m

    Popis:

    do globine 0.2 m humusna preperina

    do globine 1.3 m peščeno meljna zemljina

    globina > 1.3 m laporna podlaga

    Globina [m] 0.6 1.3

    c [kPa] 2 8

    φ [º] 22.8 34.9

    σc [kPa] 35 263

    γ [kN/m3] 20 23

    Eoed [MPa] 3.2 – 4.6 29.4 – 33.2

  • 30 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    7.6.2 Sondiranje z dinamičnim penetrometrom DPM 2

    Meritev: DPM

    Globina meritve: 2.1 m

    Popis:

    do globine 0.2 m humusna preperina

    do globine 2.1 m peščeno meljna zemljina

    globina > 2.1 m laporna podlaga

    Globina [m] 0.8 2.1

    c [kPa] 1.5 8

    φ [º] 21.2 34.9

    σc [kPa] 26 263

    γ [kN/m3] 20 23

    Eoed [MPa] 2.7 – 4.0 29.4 – 33.2

  • 31 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    7.7 Analiza stabilnosti

    Za izdelavo analize stabilnosti je bil uporabljen Mohr-Coulomb-ov kriterij za porušitev

    materialov ter Bishop in Janbu metoda za izračun drsin.

    7.7.1 Osnovni model

    Izračun stabilnosti smo obdelali na profilu PR 1. Za izračun stabilnosti so bili uporabljeni

    podatki pridobljeni iz:

    − Geotehničnih meritev in

    − Geodetski posnetek terena

    − Varnostni faktor 1.25 (EC-7)

    Pri izračunu smo tako upoštevali:

    Laporna podlaga:

    c = 8 kPa z upoštevanjem γc = 1.25 c’ = 6.4 kPa

    φ = 34.9º z upoštevanjem γφ = 1.25 φ’ = 29.2º

    Peščeno meljasta zemljina:

    c = 1.5 kPa z upoštevanjem γc = 1.25 c’ = 1.2 kPa

    φ = 21.2º z upoštevanjem γφ = 1.25 φ’ = 17.7º

    Pri preverjanju stabilnosti smo upoštevali geotehnične lastnosti materiala in geometrijo

    terena, kot dodatno plast obremenitve smo dodali nivo vode, ki ga lahko pričakujemo pri

    obilnem in dolgotrajnem deževju ter obremenitev, ki jo predstavljata lokalna cesta in

    bodoči objekt. Profil PR 1, ki je bil predmet analize je stabilen.

    Preglednica 7.3: Rezultati stabilnostnih analiz

    Obtežni primer: Faktor varnosti (1.25)

    Profil PR 1 Fmin=1.00

    geometrija, nivo vode, zunanja obremenitev F=1.172

  • 32 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    Pri analizi stabilnosti v profilu PR 1 je dosežen faktor varnosti 1.172, ki presega minimalno

    predpisano vrednost Fmin = 1.00, kar pomeni, da je teren na katerem bo zgrajen objekt

    stabilen.

    Vhodni podatki in rezultati analiz so priloženi v prilogi 3.

    7.8 Pomiki in napetosti v temeljnih tleh

    Pomike in napetosti v temeljnih tleh smo izvedli z metodo končnih elementov ob

    predpostavki, da se na izkop izdela nasutje tampona debeline 0.6 m oziroma do plasti

    laporne podlage. Izračun pomikov in napetosti smo izvedli v profilu PR1.

    Vrednosti pomikov niso kritične. Največji pomiki se pojavijo v brežini, neposredno pod

    bližnjo lokalno cesto in znašajo 1 mm. Pod objektom pomikov zaradi kompaktnega

    materiala praktično ni.

    Rezultati analiz so priloženi v prilogi 4 in 5.

    7.9 Opis pogojev za gradnjo

    7.9.1 Zemeljska dela

    Pri izvajanju zemeljskih del zahtevnejših opravil ni pričakovati. Izkope je mogoče opraviti

    strojno v zemljini III., IV. in V. kategorije. Pri izvajanju izkopov bo potrebno izkope

    izvesti z naklonom 1: 1.5 v nasprotnem primeru je potrebno globlje izkope varovati s

    podporno konstrukcijo (kamnita zložba, oporni zid…).

    Pri izvajanju del lahko pričakujemo sledeče materiale:

    Peščeno meljna zemljina:

    To je svetlo rjav do siv melj z vložki zdrobljene nepodajne podlage.

    Ocenjene geotehnične karakteristike:

    − prostorninska teža: γ = 19 – 20 kN/m3

    − strižna trdnost: ϕ = 20 - 25°, c = 0 – 5 KN/m2

    − modul stisljivosti: Eoed = 5 - 10 MN/m2

    − kategorija izkopa: IV. – V. (mehka do trda kamnina)

  • 33 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    Laporna podlaga:

    To je siva trdna oligocenska talninska glina, ki vsebuje sorazmerno veliko peščenjaka.

    Geotehnične karakteristike:

    − prostorninska teža: γ = 23 – 24 kN/m3

    − strižna trdnost: ϕ = 30 - 35°, c = 5 – 20 KN/m2

    − modul stisljivosti: Eoed = 25 - 33 MN/m2

    − kategorija izkopa: IV. – V. (mehka do trda kamnina)

    7.9.2 Smernice za temeljenje

    Temeljenje naj se izvaja na nepodajni osnovi. Globina nepodajne osnove na območju

    meritev je na globini od 1.3 m do 2.1 m.

    Temeljenje je lahko izvedeno na pasovnih temeljih ali na temeljni plošči. Do globine

    laporne podlage izvedemo zamenjavo materiala s tamponskim nasutjem. Temeljno podlago

    pripravimo s tamponskim nasutjem debeline 0.6 m oziroma na določenih mestih do

    globine trdne podlage, ki ga izvajamo v plasteh po 0.3 m in vsako plast sproti statično

    utrjujemo, vse do nivoja temeljne plošče. Na planumu za temeljno ploščo je potrebno

    doseči zbitost Evd ≥ 40 MPa.

    Izvedba temeljev naj bo takšna, da ne bo obstajala možnost izpiranja tampona z meteorno

    ali zaledno vodo.

    V kolikor vkopov ni mogoče izdelati položno v razmerju 1: 1.5 jih je potrebno varovati z

    podporno konstrukcijo (kamnita zložba, oporni zid…).

    Nosilnost pod plitvimi temelji:

    - Za temeljenje na temeljni plošči (10 m x 8 m x 0.3 m) je izveden izračun nosilnosti pod

    plitvimi temelji za nedrenirano stanje (EC 7 projektni pristop 1), kjer sta:

    Nosilnost tal: q f = 346.6 kPa

    Projektna odpornost tal: R/A'= 315.1 kN/m2

  • 34 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    Preglednica 7.4: Določitev nosilnosti tal pod plitvim temeljem

    Nosilnost tal pod plitvimi temelji:

    Projekt: Stanovanjski objektLokacija: Parcela št. 215/4, k.o. Skorno pri Šoštanju

    Podatki:Strižni kot φ(º) 35Kohezija c' (kPa) 1Prostorninska teža γ(kN/m3) 10

    Širina temelja B (m) 8,00Dolžina temelja L (m) 10Globina temelja D (m) 0,30Nagnjenost temeljne ploskve α(º) 0

    Vertikalna sila V(kN) 200Escentričnost v smeri B: eB (m) 1,333333Escentričnost v smeri L: eL (m) 1,666667Horizontalna sila v smeri B:HB (kN) 50Horizontalna sila v smeri L: HL (kN) 50

    Varnost Fφ 1,25Varnost Fc 1,25

    Rezultati

    Projektni strižni kot φd(º) 29,2548 mB= 1,578952Projektna vrednost kohezije c'd (kPa) 0,8 mL= 1,421048Teža tal ob temelju q=γ*D (kPa) 3 m= 1,5

    Koeficient Nc= 28,29874 Koeficient Nq= 16,84155 Koeficient Nγ= 17,7361

    Koeficient bc= 1,00 Koeficient bq= 1,00 Koeficient bγ= 1,00Koeficient sc= 1,377667 Koeficient sq= 1,355242 Koeficient sγ= 0,781823Koeficient ic= 0,59141 Koeficient iq= 0,615671 Koeficient iγ= 0,773507

    Horizontalna sila H (kN)= 70,7 θ= 0,79Širina cent. obrem. tem B' (m)= 5,33

    Dolžina cent. obrem. tem L' (m)= 7,333333Ploščina A'=B'xL' (m2)= 39,11031

    Obtežba temelja p=V/A' (kPa)= 5,113741

    Nosilnost tal qf 346,6186 kPa

  • 35 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    8 ZAKLJUČEK

    Namen diplomskega dela je bilo opisati in prikazati postopek izdelave geotehničnega

    poročila za enostaven stanovanjski objekt.

    Sestavni del vsakega geotehničnega poročila predstavljajo ovrednotene karakteristike

    zemljin, geološke osnove območja, reliefne značilnosti terena, vpliv talne in meteorne

    vode, možnost ponikanja, potresne značilnosti območja, smernice za temeljenje, pomiki v

    tleh, napetosti v tleh in najpomembnejše analiza stabilnosti.

    Po končanem raziskovanju in delu smo prišli do zaključka, da je teren na katerem bo

    lociran stanovanjski objekt ustrezen za gradnjo. Teren se je pokazal kot stabilen, prav tako

    pa ustreza vsem drugim kriterijem, ki smo jih analiziral. Material je ustrezen za ponikanje,

    podtalna voda na samem terenu ni bila zaznana, gradbena jama se lahko izvede v širok

    odkopu strojno s primernimi nakloni, tla so primerna za temeljenje na pasovnih temeljih ali

    temelji plošči, pomiki in napetosti so v mejah dopustnega.

    V obravnavanem primeru z lokacijo in stabilnostjo hiše ni bilo težav, saj je zadovoljila

    vsem kriterijem. V primeru, da bi se teren izkazal, kot nestabilen, bi bilo potrebno izvesti

    dodatne ukrepe, kar bi znatno podražilo gradnjo.

    V primeru, da se pred gradnjo ne izdela geotehničnega poročila, to pomeni veliko tveganje

    za gradnjo objekta, zato je geotehnično poročilo zelo pomemben del projektne

    dokumentacije za pravilen začetek in način grajenja.

  • 36 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    9 VIRI IN LITERATURA

    [1] Dolinar B., 2006, Mehanika tal – Laboratorijske preiskave fizikalnih lastnosti

    zemljin in hribin, UM, Fakulteta za gradbeništvo, Maribor

    [2] Brezar V., 1995, Stavbarstvo, Fakulteta za gradbeništvo, Maribor

    [3] Muhič E., 2007, Projekt sanacije usada ter plazu Osilnica z varijantnimi analizami,

    UL, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana

    [4] Panič D., 2009, Analiza varovanja gradbene jame s sidranjem na več nivojih, UM,

    Fakulteta za gradbeništvo, Maribor

    [5] Vengust N., 2010, Proučitev tehnologije grajenja na objektu, UM, Fakulteta za

    gradbeništvo, Maribor

    [6] Mežnar M., 2012, Geotehnična sanacija plazov, UL, Naravoslovno tehniška

    fakulteta, oddelek za rudarstvo in geotehnologijo, Ljubljana

    [7] Blan d.o.o., Geološko poročilo, Parcela št. 215/4, k.o. Skorno pri Šoštanju, 2011

    [8] http://www3.fgg.uni-lj.si/oddelki-in-katedre/oddelek-za-gradbenistvo/kmtal-

    katedra-za-mehaniko-tal-z-laboratorijem/oprema/terenska-

    oprema/presiometer/predstavitev [12.9.2012]

    [9] http://www.geotehnika.si [12.9.2012]

    [10] http://www. pagani.geotechnical.com [12.9.2012]

    [11] http://www.planaj.com/galerija [12.9.2012]

    [12] http://www.TSC07.205.com/Pilotne stene [11.9.2012]

    [13] http://www.geopedia.si [12.9.2012]

    [14] http://www.arso.gov.si/potresi [12.9.2012]

    [15] Novak R., 2009, Temeljenje, UL, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana

    [16] SIST EN 1997-1: 2005 - Evrokod 7 – Geotehnično projektiranje – 1. del: Splošna

    pravila.

    [17] Macuh B., 2011, Mehanika tal, UM, Fakulteta za gradbeništvo, Maribor

  • 37 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    10 PRILOGE

    Priloga 10.1: Geodetski posnetek z lokacijo meritev

    Priloga 10.2: Geotehnični profil PR 1

    Priloga 10.3: Analiza stabilnosti v profilu PR 1

    Priloga 10.4: Pomiki v profilu PR 1

    Priloga 10.5: Napetosti v profilu PR 1

    10.1 Seznam slik

    Slika 2.1: Triaksalni aparat (www.fgg.uni-lj.si/kmtal-oprema) ............................................. 9

    Slika 2.2: Mohrovi krogi (Dolinar 2006) ............................................................................ 10

    Slika 3.1: Sondažni vzorci (www.geotehnika.si) ................................................................. 12

    Slika 3.2: Dinamični penetrometer Pagani DPM 30-20 (www.pagani.geotechnical.com) . 14

    Slika 3.3: Dinamični penetrometer Pagani TG 63-100 (www.pagani.geotechnical.com) . 15

    Slika 4.1: Primer enostavnega geotehničnega profila (Tehnična dokumentacija BLAN d.o.o.) ................................................................................................................................... 16

    Slika 4.2: Primer krožne porušnice za c >0 in φ >0 (Macuh 2011) .................................... 18

    Slika 4.3: Primer lamelne metode (Macuh 2011) ................................................................ 19

    Slika 5.1: Široki izkop (www.planaj.com/galerija) ............................................................. 22

    Slika 5.2: Večkrat sidrana pilotna stena (TSC 07.205 Pilotne stene) .................................. 22

    Slika 7.1: Lokacija parcele (www.geopedia.si) ................................................................... 25

    Slika 7.2: Karta projektnih pospeškov tal (www.arso.gov.si/potresi) ................................. 27

    10.2 Seznam preglednic

    Preglednica 7.1: Kategorizacija tal ...................................................................................... 28

    Preglednica 7.2: Rezultati terenskih meritev ....................................................................... 28

    Preglednica 7.3: Rezultati stabilnostnih analiz .................................................................... 31

    Preglednica 7.4: Določitev nosilnosti tal pod plitvim temeljem ......................................... 34

  • 38 Jernej Remic: Geotehnično poročilo za stanovanjski objekt

    10.3 Naslov študenta

    Jernej Remic

    Mali Vrh 7b

    3327 Šmartno ob Paki

    Tel.: 041 265 863

    e-mail: [email protected]

    10.4 Kratek življenjepis

    Rojen: 1.8.1990 v Ljubljani

    Šolanje: 1997 – 2005 Osnovna šola Nazarje in Šmartno ob Paki

    2005 – 2009 Splošna gimnazija Velenje

    2009 – 2012 Fakulteta za gradbeništvo Maribor (1.stopnja)