Gravitacioni potporni zidovi

SMJERNICE ZA PROJEKTOVANJE, GRAENJE, ODRAVANJE I NADZOR NA PUTEVIMA

Knjiga I: PROJEKTOVANJE Dio 3: PROJEKTOVANJE KONSTRUKCIJA NA PUTEVIMA PROJEKTANTSKA SMJERNICA (PS 1.3.3) Poglavlje 3: GRAVITACIONI POTPORNI ZIDOVI

Smjernice za projektovanje, graenje, odravanje i nadzor na putevima

Opta smjernica za mostove

UVOD

Gravitacioni zidovi kao podporne konstrukcije su vani elementi saobraajnica, koji omoguavaju planiranje i graenje savremenih puteva i drugih infrastrukturnih objekata u teim geomorfolokim uslovima i znaajno utiu na trokove i brzinu graenja, sigurnost saobraaja, trajnost i funkcionalnost saobraajnice. Sadraj PS 1.3.3 razdijeljen je u eteri uvodna i osam sadrajnih poglavlja (kameni gravitacioni zidovi, betonski gravitacioni zidovi, AB gravitacioni zidovi, geostatika analiza gravitacionih zidova, odvodnjavanje i zatrpavanje zalea gravitacionih zidova, opti postupci izrade gravitacionih zidova, praenje, obezbijeenje kvaliteta i odravanje gravitacionih zidova. Smjernica daje uslove za upotrebu gravitacionih zidova iz razliitih materijala kod kojih se moe govoriti o homogenom presjeku, te geometrijske parametre sa kojima se ograniava duina, visina i drugi konstrukcijski elementi. Navedeni su i osnovni principi statike analize i armiranja gravitacionih zidova. Kameni nabaaji, kate i gabioni su po prirodi gravitacione graevine i nisu obraeni u ovoj smjernici, poto kod njih ne moemo govoriti o homogenom presjeku, pa su predmet neke druge, posebne smjernice. Kod izrade PS 1.3.3 koritena su dugogodinja iskustva pri graenju i eksploataciji gravitacionih zidova, savremena struna i teoretska znanja te vaei propisi i standardi sa podruja graevinarstva, kao i evropski standardi za geotehniko projektovanje. Sadraj smjernice je namjenjen za potrebe izgradnje novih i rekonstrukciju postojeih saobraajnica, sanaciju klizita, graenju hidrotehnikih i komunalnih objekata.

RS-FB&H/3CS DDC 433/94

Knjiga 1 - dio 3 - poglavlje 3

Strana 3 od 47



SADRAJ1. 2. 3. 4. PREDMET PROJEKTANTSKE SMJERNICE .............................................................................. 5 REFERENTNI NORMATIVI .......................................................................................................... 5 TUMAENJE IZRAZA .................................................................................................................. 5 UVODNI DIO................................................................................................................................. 6 4.1 Opredjelenje, vrste i znaaj potpornih konstrukcija............................................................. 6 4.2 Geotehnika zahtjevnost..................................................................................................... 7 4.3 Podloge za projektovanje potpornih konstrukcija................................................................ 8 PREPORUKE ZA PROJEKTOVANJE.......................................................................................... 9 5.1 Ulazne pretpostavke za projektovanje ................................................................................ 9 5.2 Metode geotehnikog projektovanja ................................................................................... 9 5.3 Konstrukcijski principi kod projektovanja .......................................................................... 11 5.4 Arhitektonsko oblikovanje potpornih konstrucija ............................................................... 11 5.5 Preporuke za izbor tehnologije graenja .......................................................................... 11 5.6 Projektovanje u seizmikim podrujima ............................................................................ 12 KAMENI GRAVITACIONI ZIDOVI .............................................................................................. 13 6.1 Openito ............................................................................................................................ 13 6.2 Konstruisanje kamenih gravitacionih zidova ..................................................................... 14 6.3 Zahtjevi za kvalitet materijala i specifinosti graenja ...................................................... 15 BETONSKI GRAVITACIONI ZIDOVI .......................................................................................... 17 7.1 Openito ............................................................................................................................ 17 7.2 Konstruisanje betonskih gravitacionih zidova ................................................................... 17 7.3 Zahtjevi za kvalitet materijala i specifinosti izgradnje betonskih gravitacionih zidova .... 20 ARMIRANO BETONSKI GRAVITACIONI ZIDOVI ..................................................................... 22 8.1 Openito ............................................................................................................................ 22 8.2 Konstruisanje AB gravitacionih zidova.............................................................................. 26 8.3 Zahtjevi za kvalitet materijala i specifinosti izvoenja AB gravitacionih zidova .............. 27 GEOSTATIKA ANALIZA GRAVITACIONIH ZIDOVA .............................................................. 28 9.1 Granina stanja nosivosti .................................................................................................. 28 9.2 Postupak dokazivanja graninih stanja nosivosti.............................................................. 29 9.3 Pritisci tla ........................................................................................................................... 31 ODVODNJAVANJE I ZASIPANJE ZALEA GRAVITACIONIH ZIDOVA................................... 35 10.1 Odvodnjavanje voda zalea.............................................................................................. 35 10.2 Odvodnjavanje povrinskih voda ...................................................................................... 38 10.3 Zasipi iza zalea................................................................................................................ 39 10.4 elno zasipavanje i osiguranje ......................................................................................... 41 OPTI POSTUPCI IZGRADNJE GRAVITACIONIH ZIDOVA .................................................... 41 PRAENJE, OBEZBJEENJE KVALITETA I ODRAVANJE GRAVITACIONIH ZIDOVA...... 43 12.1 Praenje i obezbjeenje kvaliteta u toku graenja............................................................ 43 12.2 Odravanje gravitacionih zidova ....................................................................................... 44 12.3 Radovi na odravanju ....................................................................................................... 47

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11. 12.

Strana 4 od 47





1. PREDMET PROJEKTANTSKE SMJERNICEProjektantska smjernica 1.3.3 GRAVITACIONI ZIDOVI opredeljuju konstrukcije, koje sa svojom konstruktivnom zasnovom prenose zalene pritiske zemlje na temeljna tla. Osnovna namjena smjernice je davanje upustava za izbor pravilnog oblika i vrste konstrukcije koja svoju osnovnu funkciju, za stabiliziranje zalenih pritisaka, obavlja po principu gravitacionog odpora. Smjernica daje uslove za upotrebu gravitacionih zidova iz razliitih materijala kod kojih se moe govoriti o homogenom presjeku, te geometrijske parametre sa kojima se ograniava duina, visina i drugi konstrukcijski elementi. Navedeni su i osnovni principi statike analize i armiranja gravitacionih zidova. Kod izvoenja su gravitacioni zidovi zahtjevne konstrukcije. Odluku o njihovoj upotrebi treba donijeti u prvoj fazi projekta puta i putnih objekata. Izbor i obrazloenje izbora gravitacionih zidova, koja je donesena na osnovu odgovarajuih podloga, je plod saradnje projektanta puta, geomehaniara i projektanta ininjerskih konstrukcija. Kameni nabaaji, kate i gabioni su po prirodi gravitacione graevine, ali nisu obraeni u smjernici, poto kod njih ne moemo govoriti o homogenom presjeku. U smjernici nisu obraene ni razne vrste kamenih i drugih obloga, koje se izvode za zatitu kosina. Konstrukcije ograda i ivinih vijenaca koje su, radi vee preglednosti, prikazane kroz primjere gravitacionih zidova su predmet drugih smjernica (PS 1.2.2 i PS 1.2.3). -

-

javni putevi i njihovi elementi izvan naselja u pogledu sigurnosti prometa (Sl. list SFRJ br.35/81 i 45/81). Pravilnik o tehnikim normativima za odreivanje optereenja na mostovima (Si.list SFRJ br.1/91) Pravilnik o tehnikim normativima za temeljenje graevinskih objekata, Sl. list SFRJ, br. 15-295/90. Pravilnik o tehnikim normativima za beton i armirani beton (Sl. list SFRJ, br. 11/87). Pravilnik o jugoslovenskim standardima za osnove projektovanja graevinskih konstrukcija, Sl. list SFRJ, br. 49-069/98, Pravilnik o tehnikim normativima za beton i armirani beton u objektima ispostavljenih djelovanju agresivnih medija, Sl. list SFRJ, t. 18/92. EN 1990.2002 EUROCODE Osnove projektovanja konstrukcija prEN 1991 Eurocode Uticaji na konstrukcije prEN 1992 Eurocode 2 Projektovanje betonskih konstrukcija pr EN 1997 Eurocode 7 Geotehniko projektovanje prEN 1998 Eurocode 8 Projektovanje potresno sigurnih konstrukcija

3. TUMAENJE IZRAZAGravitacioni zid je konstrukcija, koja sa svojom masom i sudjelujoom masom zemlje obezbijeuje potrebnu sigurnost. Kameni gravitacioni zid je konstrukcija iz kamenih blokova nepravilnih oblika meusobno sa betonom povezani u homogenu cjelinu, koja sa svojom oblikovnom i gravitacionom zasnovom prenosi pritiske zalea zemlje i korisna optereenja na temeljna tla. Armirano betonski gravitacioni zid je konstrukcija iz betona sa armaturom, koji sa svojom oblikovnom i gravitacionom zasnovom i masom sudjelujue zemlje, prenosi pritiske zalea zemlje i korisna optereenja na temeljna tla. Podporne konstrukcije su svi tipovi zidova koji podupiru i stabiliziraju tla, brdske i druge materijale. Temeljna tla prestavljaju kamenita, ljunkovita ili zemljana tla na koja se prenose optereenja zida.

2. REFERENTNI NORMATIVIProjektovanje, graenje i odravanje potpornih konstrukcija zasniva se na odredbama propisa, standarda: - Propisi iz oblasti graevinarstva, - Propise za projektovanje, graenje, eksploataciju i odravanje puteva, - Zakon o javnim putevima, - Pravilnik o tehnikim normativima i temeljnim uslovima koje moraju ispunjavati


Knjiga 1 - dio 3- poglavlje 3

Strana 5 od 47



Zalena zemlja (tla zalea) je naziv za intaktne kamene ili zemljane materijale, koji se po potrebi podupiru odnosno tite. Zaleni (brdski) zasip prestavlja zemlju, koja se nakon izgradnje ili u toku graenja ugrauje na zalenoj strani zida. Dolinski (elni) zasip prestavlja zemljani materijal, koji se nakon graenja ili u toku graenja ugrauje na eonoj strani zida. Zalena (brdska) strana je prostor na brdskoj strani zida. Trup zida je vertikalni nosivi element preko koga se zaleni pritisci zemlje prenose preko temelja na temeljna tla. Dolinska (elna) strana je vidna strana zida. Zalena (brdska) strana je povrina zida na brdskoj strani, koju zid titi. Dolinska (elna) temeljna peta je sa elne strane produeni dio temelja. Zalena (brdska) temeljna peta je sa zalene strane produeni dio temelja. Zalena (hribinska) konzola je produeni konstruktivni element na zalenoj strani, koji slui za dodatnu stabilnost zida. Rebro (kontrafor) je element, koji je okomito vezan sa elne ili zalene strane na zid i ima statiku funkciju. Kruna glava je zavrni gornji dio zida. Visina zida je odstojanje izmeu najvie take na kruni i najnie take u dnu temelja. Visina trupa zida je rastojanje izmeu najvie gornje kote temelja i krune zida. Debljina zida je odstojanje izmeu elne i zalene strane zida. irina temelja je odstojanje izmeu krajnje elne i zalene take temeljne plohe. Visina temelja je odstojanje izmeu gornje i donje plohe temelja. Nagib temelja je ugao, koga obrazuje linija temeljne plohe sa horizontalom. Nagib zida je ugao izmeu elne ili zalene plohe i vertikale zida.

Dubina temelja je odstojanje izmeu najvie kote dna temelja i najnie kote terena iznad nje. Kampada je duina potpornog dijela zida izmeu dvije radne spojnice ili dilatacije. Konzolni prepust je rairenje krune potpornog zida na elni ili zaleni strani i slui za potrebe oslanjanja i privrenja rubnog vijenca, hodnika i ograde. Slabo nosiva tla su tla kod kojih su dozvoljene nosivosti ispod 200 kPa. Srednje nosiva tla su tla kod kojih su dozvoljene nosivosti izmeu 200 i 400 kPa. Dobro nosiva tla su tla kod kojih su dozvoljene nosivosti vee od 400 kPa. Koherentna vezana tla su materijali granulacije do 0,06 (zrna se ne vide prostim okom). U ovu grupu spadaju praina, glina i organska tla. Osnova za klasifikaciju je granica teenja i indeks plastinosti. Nekoherentna, nevezana tla su tla sa granulacijom preko 0,06 mm. U ovu grupu spadaju isti ljunak, isti pijesak te pijesak i ljunak sa glinastim vezivom. Osnova za klasifikaciju je granulometrijski sastav.

4. UVODNI DIOU podporne konstrukcije uvrtavaju se svi tipovi konstrukcija, koja podupiru tla, brdske i druge materijale ili zadravaju vodu. Materijal (tlo, stijena) je poduprt ako je formiran u strmijim nagibima od nagiba kod kojih moe samostalno stajati. 4.1 Opredjelenje, vrste i znaaj potpornih konstrukcija U pogledu namjere, materijala, mehanskih osobina i njihove funkcije u prostoru te tehnologije, razlikujemo slijedee vrste potpornih konstrukcija: u pogledu perioda eksploatacije razlikujemo trajne odnosno privremene potporne konstrukcije, u pogledu materijala poznamo: betonske, kamene, eline, drvene i kombinovane, u pogledu poloaja uz saobraajnice razlikujemo potporne konstrukcije, koje podupiru trup saobraajnice odnosno padinu iznad saobraajnice,

Strana 6 od 47





u pogledu mehanike krutosti razlikujemo krute i deformobilne potporne konstrukcije. Pojam krutosti potpornih konstrukcija je relativan, a izraava ga omjer izmeu deformacije tla i deformacije potporne konstrukcije; u pogledu funkcije u prostoru razlikujemo konstrukcije za zadravanje, podupiranje tla i brdskih padina i zadravanje vode; u pogledu tehnologije izvoenja razlikujemo: potporne konstrukcije izraene u otvorenoj graevinskoj jami, potporne konstrukcije izraene u tlu sa iskopima po kampadama, potporne konstrukcije graene sa povrine tla u zatienim iskopima, graenje u graevinskoj jami sa zatitom kosina te graenje od gore prema dole po kampadama po visini i duini. Pri izgradnji puteva razlikujemo dvije osnovne grupe potpornih konstrukcija za podupiranje padina i trupa puteva. 4.1.1 Gravitacione potporne konstrukcije Ovu grupu sainjavaju gravitacioni (masivni) potporni zidovi izgraeni od lomljenog kamena, nearmiranog ili armiranog betona. Za stabilnost masivnih potpornih konstrukcija najvaniji je otpor tla na temeljnoj plohi, meutim, kada se radi o otporu na bonim plohama, on je manje izraajan radi ega ga u analizama ne uzimamo u obzir. Ove potporne konstrukcije su ravnomjernog poprenog presjeka, a mogu biti lokalno ojaane sa rebrima. Vlastita teina konstrukcije, u nekim sluajevima zajedno sa teinom zalenog tla te trenje izmeu tla i konstrukcije doprinose stabilnosti konstrukcije. Tipine masivne potporne konstrukcije su: masivni plitko temeljeni kameni, betonski i AB potporni zidovi ravnomjernih ili promjenljivih debljina. 4.1.2 Sidrene potporne konstrukcije Sidreni zidovi i konstrukcije detaljnine su obraeni u smjernici PS 1.3.4. Potporne konstrukcije ukljetene u tla prestavljaju relativno tanki zidovi iz armiranog betona ravnomjerne ili promjenljive debljine, elini ili drveni zagatni zidovi, zidovi na ipovima, AB kontrafoni, zidovi graeni po tehnologiji od gore prema

dole. Ove konstrukcije mogu biti sidrene, ojaane sa razuporama ili samo ukljetene u temeljna tla. Za njihovo opredeljenje bistveno utie otpor tla na bonim plohama i geotehnika sidra za obezbijeenje potrebne stabilnosti. Ove konstrukcije nemaju izrazite temeljne plohe, dok krutost na savijanje igra najznaajniju ulogu kod obezbeenja pouzdanosti. Vlastita teina ovakvih konstrukcija nema veliki znaaj radi ega je u geomehanikim analizama ne uzimamo u obzir. 4.2 Geotehnika zahtjevnost Kategorija geotehnike zahtjevnosti je znaajna za odreivanje obsega potrebnih istraivanja, ocjenu prikladnosti konstrukcije i predviene tehnologije izvoenja, procjenu trokova, izbor odgovarajuih projektanata i izvoaa potpornih konstrukcija. Ova zahtjevnost zavisi od stepena rizika pri izvoenju radova, vrste tla te potencijalno moguih posljedica, moguih greaka kod projektovanja i izvoenja u smislu ugroavanja okoline i objekata u uticajnom podruju kao i na pouzdanost izgraenih konstrukcija. Kategorija geotehnike zahtijevnosti mora se odrediti prije poetka projektovanja. U slijedeim fazama investicionog procesa moe se promijeniti najvie za jednu kategoriju. Uz potivanje odredbi nekih standarda i praktinih iskustava, uvedene su tri kategorije geotehnike zahtijevnosti: 4.2.1 Geotehnika kategorija 1 U prvu geotehniku kategoriju ubrajaju se male i jednostavne potporne konstrukcije ukupne visine do 3,0 m, ali samo u primjerima kada potporni odnosno planirani iskopi za izradu temeljenja ne ugroavaju stabilnost u smislu dodatnih deformacija i prekoraenja graninih stanja susjednih objekata, infrastrukture, pojave globalne nestabilnosti padine itd. Kategorizacija potpornih konstrukcija u prvu kategoriju dozvoljava se samo kada za stvarna temeljna tla postoje dokumentovana iskustva, koja dokazuju da su potrebni postupci za projektovanje i izvoenje predvienih radova toliko jednostavni da se dozvoljava upotreba iskustvenih metoda.



Strana 7 od 47



Nedokumentovana iskustva, koja su se prikupila od izgraenih objekata u blinjoj okolini ne mogu se uzeti u obzir. Za projektovanje takvih potpornih konstrukcija dovoljni su iskustveni postupci. Ocjena geolokogeotehnikih uslova i materijalnih osobina moe se izvriti prije projektovanja na osnovu upotredivih iskustava, obilaska terena itd. U ovu kategoriju ne mogu se uvrstiti potporne konstrukcije koje slue za poboljanje stabilnosti aktivnih, mirujuih i potencijalnih klizita. 4.2.2 Geotenika kategorija 2 U drugu geotehniku kategoriju ubrajaju se potporne konstrukcije kod kojih nisu prisutni veliki rizici, izuzetno veliki i zahtjevni geotehniki uslovi i primjeri optereenja. Potporne konstrukcije uvrtane u ovu kategoriju zahtijevaju tanost u prikupljanju kvalitativnih i kvantitativnih geotehnikih podataka i rezultata geotehnikih analiza za ispunjavanje osnovnih kriterija sigurnosti i pouzdanosti, dok se za laboratorijska ispitivanja, projektovanje i izvoenje radova mogu upotrebiti standardi i iskustvene metode. Za uvrtavanje potpornih konstrukcija u viu geotehniku kategoriju veinom su presudni geotehniki, a ne konstrukcijski razlozi. U ovu kategoriju ubrajaju se uobiajene potporne konstrukcije visine do 10 m sa sidrima ili bez njih na ravninskim ili padinskim lokaciijama bez izrazitih diskontinuiteta na kojima nema aktivnih, mirujuih, fosilnih i potencijalnih klizita veih dimenzija i dubina iznad 5 m. Za dokazivanje stabilnosti i graninih stanja upotrebljavaju se odgovarajui standardni postupci i raunski programi. 4.2.3 Geotehnika kategorija 3 U geotehniko najzahtjevniju kategoriju potpornih konstrukcija spadaju projekti, koji prestavljaju objekte sa izrazito velikim rizikom i posebnim zahtjevima. Ova kategorija najee se primjenjuje u izrazito tekim terenskim i geoloko-geomehanikim prilikama i/ili velikim seizmikim optereenjima.

Kod rasporeivanja potpornih konstrukcija u ovu kategoriju mora se uzeti u obzir: - rizike povezane sa velikom ugroenou sigurnosti ljudi i ivota, - rizike povezane sa jako velikim privrednim posljedicama, - rizike radi smanjenja pouzdanosti geoloko-geomehanikih projektnih podataka, - velike rizike koji su povezani sa pouzdanou projektnog rjeenja kada pouzdanost konstrukcije zavisi od djelovanja drenanih sistema, kada se pouzdanost rjeenja ne moe u potpunosti dokazati sa geomehanikim analizama i proraunima, - rizike radi izrazitog stepena seizmike ugroenosti. U koliko postoji vjerovatnoa ugroenosti ljudskih ivota ili ekonomskih posledica koje bi uticale na privredu drave onda i ovi rizici uvrtavaju potporne konstrukcije u 3. kategoriju zahtjevnosti. U poreenju sa 1. i 2. kategorijom, objekti iz 3. kategorije se razlikuju po obimu, kvalitetu i kvantitetu ispitivanja te po primijenjenim metodama za geotehnike analize kao to su nelinearne i vremenski zavisne raunske modele, eksperimentalne metode ispitivanja probnim optereenjima te sa osmatranim nainom izgradnje sa sprovoenjem unaprijed planiranih mjera. Obim i nain izvoenja terenskih i laboratorijskih ispitivanja i analiza po pravilu prevazilazi kvalitetno i kvantitativno standardne postupke. Kod svih potpornih konstrukcija, koja su ukljuena u najviu kategoriju geotehnike zahtjevnosti treba organizovati praenje (monitoring) potporne konstrukcije i tla u uticajnom podruju u toku i nakon zavretka radova. 4.3 Podloge za projektovanje potpornih konstrukcija Geotehniko projektovanje potpornih konstrukcija sadri ove projektne aktivnosti: koncept stabilnosnog problema, studiju odgovarajuih projektnih rjeenja, prikupljanje potrebnih podataka, geomehanike analize, izradu, kontrolu i ovjeravanje nacrta, praenje izgradnje i izgraenog objekta u eksploataciji.

Strana 8 od 47





Kod projektovanja saobraajnica obino se pojavljuju problemi sa obezbjeenjem ogranienih intervencija u prostor, nagibima kosina i dubina ukopavanja koji su povezani sa procijenjenim geomehanikim karakteristikama padina, pravi razlozi za prouavanje opravdanosti izgradnje potpornih konstrukcija. Osnovu za projektovanje potpornih konstrukcija, slino kao i kod mostova, prestavlja cjelina geodetskih, geolokogeomehanikih, hidrolokih, seizmolokih, vodoprivrednih, putnih, saobraajnih, meteorolokih, prostorskih i urbanistikih podataka lokacije za itavo uticajno podruje obraivanog objekta. Za projektovanje potpornih kosntrukcija posebno su vane geoloko-geomehanike podloge koje e biti obraene u posebnim smjernicama. Prije projektovanja investitor mora pripremiti projektni zadatak u kome su navedeni razpoloivi podaci, geotehnike kategorije, podaci koje mora pribaviti projektant i drugi uslovi za projektovanje i izradu potporne konstrukcije. Prikladnost, pouzdanost i ekonominost projektnog rjeenja neposredno zavisi od znanja, iskustva i osposobljenosti projektanta, tanosti i razumjevanja terenskih podataka, koje mogu pribaviti samo ovlateni strunjaci za pojedina podruja u stalnoj saradnji sa projektantom, koji mora imati odreeno znanje i iskustva iz svih gore navedenih inter-disciplinarnih podruja sa naglaskom na geologiju, geomehaniku i inenjerske konstrukcije.

interpretacija podataka uz navoenje odgovornih osoba. Potporne konstrukcije mogu projektovati samo ovlateni ininjeri sa iskustvom na podroju geotehnikog projektovanja. Kod pripremanja i izrade potrebnih osnova za projektovanje potrebna je stalna saradnja izmeu projektanata i izvoaa potpornih konstrukcija. Na gradilitu i bazama za proizvodnju treba organizovati nadzor i slubu za kontrolu i praenje kvaliteta. Sve radove treba izvoditi prema pripadajuim standardima i pismenim upustvima strunjaka sa odgovarajuim znanjem i iskustvom. Dozvoljava se upotreba samo atestiranih materijala i poluproizvoda. Potpornu konstrukciju treba pravilno odravati. Konstrukcija e sluiti samo namjenama koje su predviene projektnim zadatkom.

Projekt gravitacionih zidova mora sadrati odgovarajuu situaciju i visinski prikaz konstrukcije u mjerilima, koji obezbijeuju preglednost i cjelovitost obraivane konstrukcije. Minimalan grafiki obseg je situacija konstrukcije, poduni i popreni presjeci za razliite visine zida te odgovarajui prikaz konstruktivnih detalja. Iz nabrojanih crtea moraju biti vidne sve dimenzije, koje su izvoau potrebne za iskolavanje i graenje projektovane konstrukcije. U tekstualnom dijelu treba navesti razloge za izbor konstrukcije, osnove za oblik odnosno zasnivanje konstrukcije, osnovne geoloke karakteristike terena na kojem je predviena izgradnja. Projektant treba da dostavi sve podatke za izgradnju konstrukcije, koja je razraena u grafikim prilozima i eventualna upozorenja koja izvoa mora potovati u toku graenja. 5.2 Metode geotehnikog projektovanja U geotehnikoj praksi mogu se, pri projektovanju potpornih konstrukcija u skladu sa odredbama Eurocode 7 Geotehniko projektovanje, upotrijebiti etiri metode geotehikog projektovanja: metoda geomehanikih analiza, metoda propisanih intervencija, metoda probnih optereenja i modelskih ispitivanja, metoda prateeg projektovanja.

5. PREPORUKE ZA PROJEKTOVANJE5.1 Ulazne pretpostavke za projektovanje Kod projektovanja potpornih konstrukcija moraju naruilac i projektant obezbijediti ispunjavanje slijedeih uslova za projektovanje: Projektni podaci sa podruja geotehnike, geodezije, hidrogeologije i seizmologije moraju se pribaviti, dokumenovati i interpretirati uz potovanje vaeih propisa i standarda. Osnovni dokumenti, koji slue kao osnova za projektovanje potpornih konstrukcija su projektni zadatak, geoloko-geomehanski izvjetaj ili dokumentovana uporeenja iskustva sa tano navedenim propisima i standardima, koji su se primijenili kod



Strana 9 od 47



Kod dokazivanja razliitih stanja za pojedinane konstruktivne elemente dozvoljeno je kombinovanje razliitih metoda geotehnikog projektovanja. 5.2.1 Metoda geomehanikih analiza Na osnovu prorauna sa upotrebom relativno jednostavnih mehanikih modela treba pri projektovanju dokazati, da sva granina stanja koja mogu nepovoljno utjecati na nosivost, trajnost i upotrebljivost potporne konstrukcije, ne budu prekoraena. 5.2.2 Metoda propisanih intervencija Kod potpornih konstrukcija 1. geotehnike kategorije, za sluaj da ne postoje sigurni fizikalni modeli graninih stanja, a raunski dokaz pouzdanosti nije obavezan, moe se, na osnovu iskustava, dokazivanja pojedinih graninih stanja nadomjestiti sa izvoenjem tano navedenih intervencija u koje spadaju projektni detalji, tehnike smjernice, kontrola upotrebljenih materijala, opisi naina izvoenja radova, zatita konstrukcije i odravanja. Kod ovakvog naina geotehnikog projektovanja mora projektant raspolagati sa dokumentovanim lokalnim iskustvima, koji su sastavni dio projektne dokumentacije. Uporedljivost geotehnikih uslova graenja na podruju projektovane potporne konstrukcije mora se dokazati sa rezultatima geotehnikih ispitivanja. Metoda projektovanja sa propisanim mjerama esto se upotrebljava kod izvoenja povrinskih zatita padina i potpornih konstrukcija visine do 3 m u poznatim geotehnikim uslovima. 5.2.3 Metoda probnih optereenja modelskih ispitivanja i

razlika u optim uslovima tla (zbijenost, poetni naponi, vlanost itd.) kod probnih optereenja i kod izvoenja ispitivanja u prirodi; uticaji vremena posebno u primjerima kod kojih je trajanje probnih optereenja i ispitivanja na modelima mnogo krae od trajanja optereenja stvarne konstrukcije; posebnu panju treba posvetiti mjerilima modela i njihovim uticajima posebno kada su upotrebljeni mali modeli. U ovu kategoriju projektovanja ubrajamo provjeru nosivosti i poputanja geotehnikih sidara, puzanja sidara, nosivosti i deformacije ipova itd. 5.2.4 Metoda prateeg projektovanja Poto je u jako tekim geotehnikim uslovima izgradnje potpornih konstrukcija, kod kojih je u poetku izraena nestabilnost kosine (padine) i uticaji podzemne vode, ne mogu se pretpostaviti ponaanja potpornih konstrukcija sa vidika graninih stanja nosivosti i graninih stanja upotrebljivosti. U veini takvih primjera korisno je upotrijebiti metodu prateeg projektovanja. Bistveni elemenat ovakvog projektovanja je unaprijed planirano praenje potporne konstrukcije i uticajnog podruja tla u toku graenja (projektovanje po monitoring metodi). Ovakvu metodu po pravilu upotrebljavamo kod geotehniki najzahtevnijih objekata. Kod projektovanja potpornih konstrukcija po monitoring metodi potrebno je predvidjeti mogunost naknadnih ojaanja. Sa projektnom dokumentacijom, prije poetka graenja, treba ispuniti slijedee uslove: U okviru realnih mogunosti treba, sa geomehanikim analizama, dokazati granice prihvatljivog ponaanja konstrukcije. Kod potpornih konstrukcija su granice prihvatljivog ponaanja odreene sa dozvoljenim apsolutnim i relativnim pomjeranjima tla i konstrukcije sa jo uvijek prihvatljivim optereenjima presjeka konstrukcije i irine pukotina. Kao sastavni dio izvoakog projekta mora biti izraen taan nacrt praenja (monitoringa) poto treba predvidjeti praenje i mjerenja svih parametara koji osiguravaju upotrebljivost sposobnost konstrukcije za obavljanje projektom predviene funkcije. Sa rezultatima praenja odnosno mjerenjima treba odrediti stvarno ponaanje konstrukcije

Probna optereenja i modelska ispitivanja za dokazivanje ispunjavanja projektnih pretpostavki potporne konstrukcije mogu se izvesti na dijelu stvarne konstrukcije ili na modelima u prirodnom stanju ili smanjenim modelima. Rezultati probnih optereenja i eksperimentalnih ispitivanja na modelima mogu se upotrijebiti za potvrivanje projektnih pretpostavki i izvedenih projekata potpornih konstrukcija samo ako su uzete u obzir slijedee uticajne razlike:

Strana 10 od 47





u onim poetnim fazama graenja u kojima jo postoji mogunost sprovoenja, da sa dodatnim mjerama obezbijedimo ponaanje konstrukcije u skladu sa predvianjima iz projektne dokumentacije. Kod projektovanja treba unaprijed izraditi nacrte mjera koje se, u toku graenja mogu sprovesti odmah nakon saznanja ponaanja konstrukcije, koja su dobivena sa mjerenjima i izlaze iz okvira projektom predvienih granica. U uobiajene dodatne mjere kod potpornih konstrukcija ubrajamo: privremena i trajna geomehanika sidra, dodatno opiranje ili razupiranje, izradu dodatnih nasipa ili rastereenja konstrukcije, dodatne drenane intervencije, injektiranje zalea, vertikalni ipovi itd. 5.3 Konstrukcijski principi kod projektovanja Pri projektovanju potpornih konstrukcija treba primijeniti slijedee temeljne konstrukcijske principe: Sve potporne konstrukcije moraju se zasnovati i konstruisati tako da e, pri primjeni normalnih uslova graenja, nadzora i obezbijeenja kvaliteta i odravanja, biti ekonomine i sposobne vriti funkciju predvienu sa projektnim zadatkom. U cilju garantovanja ekonominosti, potpornih konstrukcija potrebno ih je konstruisati tako da ne prekorae granino stanje nosivosti i u ekstremnim okolnostima (100 godinja voda, poplave, kvarovi drenanih sistema itd.). Za granino stanje sa manjim poslijedicama (granina stanja upotrebljivosti) dozvoljava se primjena samo najneugodnijih uticaja u normalnim uslovima eksploatacije (20 godinje podzemne i povrinske vode, rad drenanih sistema uz redovno odravanje itd.). Potporne konstrukcije treba konstruisati tako da posljedice nepredvienih dogaanja budu srazmjerne sa njihovim uzrokom. Zato treba izbjegavati, pri projektiranju potpornih konstrukcija, krte materijale kao to su nearmirani beton, jako zbijeni ljunkoviti materijali, sa cementom stabilizirana tla itd.);

Kod zasnivanja potpornih konstrukcija treba izbjegavati konstrukcijske sisteme koji mogu, pri promjeni optereenja, brzo promijeniti svoje kinematike osobine odnosno stabilnost bez prethodnog upozorenja sa poveanjem pomjeranja, deformacija, pukotina, jer bi se lako i brzo poruile; Konstrucije treba zasnivati i projektovati tako, da se omogui to bolje i jednostavnije izvoenje i odravanje. 5.4 Arhitektonsko oblikovanje potpornih konstrucija Kod veih samostalnih konstrukcija i arhitektonsko oblikovanje i ukljuivanje u prirodni i urbani prostor prestavlja znaajnu fazu projektovanja. Iz toga razloga treba, kod potpornih konstrukcija, koje zahtijevaju velike intervencije u prostor, u projektnu grupu ukljuiti i struno lice za arhitektonsko i prostorsko oblikovanje. Za podruje arhitektonskog oblikovanja odgovorni su projektant trase, odgovorni projektant potporne konstrukcije i odgovorna osoba za arhitektonsko oblikovanje. 5.5 Preporuke za izbor tehnologije graenja Sa geotehnikog stajalita su tehnologije izvoenja potpornih konstrukcija opredjeljenje u pogledu redoslijeda faza graenja, te naina obezbijeenja potrebne stabilnosti iskopa i izrade drenanih sistema odnosno zasipa iza njih. Izbor optimalne tehnologije zavisi prije svega od globalne stabilnosti uticajnog podruja potporne konstrukcije, osjetljivosti objekata koji su locirani u uticajnom podruju, stabilnosti privremenih lokalnih iskopa, trokova graenja, raspoloive opreme potencijalnih izvoaa te rokova za izgradnju. Razlikujemo slijedee tehnologije izvoenja: - Duboko temeljenje potporne konstrukcije, koja se preteno gradi sa povrine postojeeg terena. Konstrukcije mogu biti sidrane ili nesidrane. Predviene intervencije u prostor (iskopi) i potrebna ojaanja (sidra) izvode se postepeno po pojedinanim fazama izgradnje. U tu grupu ubrajamo: zidove od buenih ipova, dijafragme, jet grouting potporne konstrukcije.



Strana 11 od 47



Potporne konstrukcije izgraene u otvorenim, meusobno odvojenim kratkim zasijecanjima koji su rasporeeni u razliitim nivojima po visini, gdje su sidranjem obezbijeeni i ve izgraeni segmenti garantuju potrebnu stabilnost iskopa za slijedee faze. U tu grupu ubrajamo: sidrane kontinuirane potporne zidove izgraene po tehnologiji od gore prema dole, sidrane AB grede odnosno brane za trajno uvanje odnosno privremeno podupiranje dubokih iskopa graevinskih jama kod izgradnje potpornih konstrukcija, pokrivenih ukopa itd. - Plitko temeljene potporne konstrukcije su potporni zidovi iz kamena, betona ili AB izgraeni u uobiajenim po duini rasporeenim kampadama duine 3 do 6 m. AB potporni zidovi mogu biti i sidrani. - Plitko temeljene nesidrane odnosno sidrane potporne konstrukcije izgraene u otvorenim nezatienim graevinskim jamama. U ovu grupu se ubrajaju gradnje u kojima geoloko-geotehniki uslovi omoguavaju sigurno izvoenje dubokih graevinskih jama sve do predviene kote temeljenja, kao i sve mjere potrebne za podupiranje putnih nasipa i zatrpavanja koji su predvieni za izvoenje u toku ili poslije izvoenja radova. U tu grupu ubrajamo betonske potporne konstrukcije, kamene potporne zidove iz obraenog ili neobraenog kamena, armiranu zemlju itd. U koliko trokovi privremenog osiguranja graevinske jame prelaze 25% vrijednosti potporne konstrukcije, potrebno je izraditi analizu i napraviti uporeenje ekonominosti obezbijeenja graevinske jame i uporediti sa varijantom izgradnje potporne konstrukcije koja se gradi sa povrine postojeeg terena. - Kombinacija vie razliitih tehnologija izvoenja potpornih konstrukcija gdje se donji dio potporne konstrukcije gradi sa dna graevinske jame ograniene dubine (odrede je geoloko-geomehaniki uslovi lokacije) odnosno sa povrine pri graenju puteva ili prikljunih nasipa. U ovu grupu ubrajamo duboko temeljenje masivne potporne konstrukcije (temeljene na ipovima). Na izbor odgovarajue tehnologije za graenje najznaajniji uticaj imaju slijedei faktori: Globalna stabilnost uticajnog podruja, koja se ocjenjuje:

Globalna stabilnost znaajnog uticaja radi ega, kod izvoenja potporne konstrucije, nee biti ugroena. Oekuju se samo lokalna obruavanja otvorenih pokosa. Mala ugroenost globalne stabilnosti, oekuje se plitko klizanje do dubine 2 m u ogranienom obsegu. Velika ugroenost globalne stabilnosti dugih i strmih padina sa objektima i infrastrukturom, velika hidrostatska optereenja, tla su osjetljiva na uticaje rastereenja itd. Stabilnost lokalnih iskopa: Stabilnost je zagarantovana u skladu sa normama geotehnikog projektovanja. Uslovi stabilnosti lokalnih iskopa ne mogu se sa sigurnou dokazati radi ega postoji opasnost od lokalnih ruenja Sigurnost lokalnih iskopa ne moe se garantovati radi velike osjetljivosti tla na prisutnost vode te uticaje relaksacije tla. Osjetljivost podruju: objekata u uticajnom

U uticajnom podruju nema lociranih znaajnijih objekata poto su isti temeljeni u stabilnim materijalima ili u sluajevima u kojima geoloko-geomehaniki uslovi navode podatak da se pomjeranja tla u podrujima objekata zasigurno nee pojaviti. Mogunost pojave manjih pomjeranja tla mogu prouzrokovati samo manja oteenja na objektima, koja ne mogu utjecati na njihovu pouzdanost. Znaajnija pomjeranja tla uz objekte manje su vjerovatna. Sigurnost i pouzdanost objekata u uticajnom podruju potpornih konstrukcija bila bi ozbiljno ugroena u sluaju pojave pomjeranja tla. Opasnost aktiviranja veih pomjeranja tla i objekata u sluaju otvorene graevinske jame treba dokazati sa geomehanikom analizom. 5.6 Projektovanje u seizmikim podrujima Za projektovanje potpornih konstrukcija uz saobraajnice u uslovima normalne seizmike ugroenosti dovoljno je samo odreivanje potresne kategorije uticajnog podruja sa uzimanjem u obzir podatka o potresima za povratni period od 475 godina. Osnovna karta opasnosti od potresa

Strana 12 od 47





upotrebljava se zajedno sa EUROCODE 8 Projektovanje sigurnih konstrukcija na potres. Za konstrukcije veeg rizika, kao to su dolinske pregrade i akumulacije, treba odrediti stvarne mikro seizmike podatke lokacije. Potporne konstrukcije treba zasnovati tako, da bez bistvenih oteenja u potpunosti obavljaju svoju funkciju u toku i poslije projektnog potresa. Granino stanje potporne konstrukcije uz potresno optereenje je definisano kao stanje konstrukcije pri kome se pojavljuju neprihvatljiva trajna opteenja, trajna pomjeranja potporne konstrukcije ili klizanje mase tla, koja su vana kako za konstrukciju tako i za funkcionalne uinke objekata. Mogu se birati svi tipovi potpornih konstrukcija, koje su predviene za statika optereenja samo to u uslovima velike seizminosti zahtijevaju odgovarajue dopune. Sa odgovarajuim zasnivanjem i konstruktivnim detaljima treba garantovati to veu duktilnost konstruktivnog sistema (krutost tla i potporne kontrukcije za seizmika optereenja treba da su odgovarajua, poveanje slobodnih duina sidara itd.). Materijale za zasipanje zalea treba izabrati tako, da se postigne to ravnomjernije povezivanje sa postojeim tlom. Drenani sistemi u zaleu potporne konstrukcije moraju bez oteenja, koja bi uticala na trajnost i upotrebljivost njegovih funkcija, prenositi predviena povremena i trajna pomjeranja za projektovana optereenja. Kod nekoherentnog tla koji sadri vodu, drenani sistem treba garantovati odvajanje vode ispod potencijale plohe klizanja u zaleu potporne konstrukcije.

6. KAMENI GRAVITACIONI ZIDOVI6.1 Openito Kameni gravitacioni zidovi su konstrukcije iz kamenih blokova nepravilnog oblika, veliine 0,3 0,7 m meusobno sa betonom povezani u homogenu cjelinu, koja sa svojim oblikom i teinom prenosi pritiske zemlje i korisna optereenja na temeljna tla. Zasnovani su tako, da rezultanta akcijskih sila ostaje u jezgru presjeka. Kameni gravitacioni zidovi upotrebljavaju se najvie kao potporne konstrukcije, koje tite padinu iznad saobraajnice. Omjer izmeu kamenih blokova i betonske ispune je 60 : 40 do 30 : 70. U presjeku zida djeluju naponi na pritisak radi ega ojaanje sa armaturom nije potrebno. Uobiajena visina kamenih gravitacionih zidova je 1,0 6,0 m, a prije svega zavisi od kvaliteta temeljnog tla. Kameni tenosni zidovi su ekonomina konstrukcija tamo gdje ima na raspolaganju dovoljno kvalitetnog kamenog materijala i gdje konfiguracija terena (nagib padine) dozvoljava izvoenje konstrukcije sa manjim nagibima zidova. Kameni gravitacioni zidovi se, radi karakteristika oblika, upotrebljavaju za potporne konstrukcije u primjerima kada je zahvat u zalee ogranien, a padina jo uvijek dozvoljava izvoenje iskopa od nagiba padine do nagiba lene strane zida poto se konstrukcija izvodi po principu kontaktnog graenja (betoniranja). U oblikovnom smislu su kameni gravitacioni zidovi radi svog prirodnog izgleda (lice iz izabranih velikih kamenih blokova) prikladni prije svega kod neurbanih lokacija na kojima je od znaaja njihovo ukljuenje u prirodnu okolinu. Za urbana podruja su prihvatljive konstrukcije, kod kojih su elne strane dodatno obraene sa kamenim oblaganjem iz manjih elemenata ili se primjenjuju i druga rjeenja.



Strana 13 od 47



Slika 6.1: Potporni kameni gravitacioni zid nad niveletom ceste sa podacima za iskolavanje 6.2 Konstruisanje kamenih gravitacionih zidova Kameni gravitacioni zidovi izvode se do nagiba elne strane 3:1, dok je nagib lene strane neto manji tako da njihova meusobna razlika nije manja od 5. Radi lakeg oblikovnog zasnivanja, kameni zidovi po pravilu nemaju dodatna proirenja na dnu konstrukcije (temelja). Minimalna debljina gravitacionog zida trupa kamenog uslovljena je sa veliinom kamenih blokova iz kojih se konstrukcija izrauje, a ija minimalna dimenzija iznosi 0,5 m, odnosno 0,1 m3. Uobiajena irina krune zida je 0,70 m. Debljina presjeka se poveava sa dubinom prema razlici nagiba elne i zalene strane. Iz navedenog dejstva potrebno je kod izbora nagiba strana uzeti u obzir taku razliku da se u dnu konstrukcije obezbijedi dovoljna irina temeljne plohe, koja ne zahtijeva dodatna rairenja u elnom ili zalenom smjeru.

Slika 6.2: Potporni kameni gravitacioni zid pod niveletom ceste sa podacima za iskolavanje



Strana 14 od 47



Temeljni dio kamenih gravitacionih zidova izvodi se iz betona C 25/30 (MB 30). Nagib donje plohe betonskog temlejnog dijela je u granicama 10-20 % (1:10 1:5) prema zalenoj strani, nagib gornje plohe je zrcalno identian. Visina betonskog temeljnog dijela iznosi 0,50 m. Dubina temeljenja je uslovljena sa geolokom graom tla i dubinom zamrzavanja. U sluaju, da se konstrukcije izvode u vodi, onda je minimalna dubina temeljenja 1,50 m, ili se temelj ukopa u vrsto kameno osnovu min. 0,5 1,0 m. Poduni tok temeljne plohe kamenih gravitacionih zidova treba oblikovati do nagiba 20 % kontinuirano, preko ove granice treba izvoditi stepenasto oblikovanje koje se prilagoava podunom nagibu terena odnosno temeljnog tla. 6.3 Zahtjevi za kvalitet materijala i specifinosti graenja Kamen kao osnovni materijal kamenih gravitacionih zidova mora odgovarati slijedeim zahtjevima: - kameni blokovi moraju biti otporni na mraz - veliina pojedinih komada vea od 0,50 m, odnosno minimalno 0,1 m3, - kameni blokovi moraju, prije ugraivanja, biti isti radi obezbijeenja kvalitetne veze sa betonom. Beton kao vezni materijal, odnosno materijal za ispunu treba da ispunjava sledee zahtjeve: - kvalitet mjeavine betona je C 25/30 (MB 30), - betonska mjeavina mora se pripremiti tako, da se moe ugraivati bez oplate. Potreban iskop za kamene gravitacione zidove treba predvidjeti na duini jedne radne kampade, iju duinu uslovljava vrsta tla iza zalea, po pravilu iznosi od 3,0 do 6,0 m. Profil iskopa je identian predvienom profilu konstrukcije, tako da se graenje izvodi po principu kontaktnog graenja sa temeljnim tlom i tlom zalea. Temeljni dio kamenih gravitacionih zidova izvodi se iz betona C 25/30 (MB 30) u projektovanom geometrijskom obliku koji je uslovljen sa zasnovom konstrukcije. Izrada podbetona nije potrebna. Zidanje ugraivanje kamenih blokova izvodi se direktno u svjei beton. Ugraivanje zidanje kamenih blokova izvodi se uz istovremeno dodavanje mjeavine betona koji mora

obezbijediti potpuno oblaganje kamenih blokova i zapunjavanje prostora izmeu njih. Kod slaganja kamenih blokova nije dozvoljeno ponavljanje sputanja i dizanja poto u takvim sluajevima mogu nastupiti oteenja ve izgraenih dijelova konstrukcija.

Slika 6.3: Detalj izvoenja temeljnog betonskog dijela Kameni blokovi slau se u konstrukciju tako, da je najvea i to bolje ravna ploha elementa orjentisana prema elu. Fuge izmeu kamenih elemenata su uvuene 1015 cm pa se mogu naknadno ispuniti sa mjeavinom humusa i sjemena trave, a mogu se obraditi i sa cementnim malterom. Kod izvoenja se dozvoljavaju vertikalne i horizontalne radne spojnice. Vertikalne spojnice se uslovljavaju sa duinom radne kampade, a horizontalne od napredovanja radova na pojedinanoj kampadi. Radni spojevi ne zahtijevaju dodatnu obradu u smislu izvoenja dilatacija (vertikalni spojevi) odnosno zaptivanje radi obezbijeenja vodonepropusnosti konstrukcije. Kod vertikalnog napredovanja zidova potrebno je sprijeiti mogue prodiranje zemlje koja bi umazala povrinu radnog spoja i sprijeila povezivanje sa ve izgraenim dijelom. U koliko do toga sluajno doe mora se izvriti prethodno ienje.

Slika 6.4: Detalj izrade kamenog gravitacionog zida



Strana 15 od 47



Obrada krune kamenih gravitacionih zidova zavisi prije svega od toga, da li se radi o potpornoj konstrukciji koja granii neposredno sa kolovozom ili podupire padinu iznad kolovoza. Kruna potpornih zidova koji podupiru padinu izvodi se iz kamenih blokova sa kojima je mogue izvesti izravnavanje prethodno ugraenih veih kamenih blokova, tako da je u podunom smjeru obezbijeenja odgovarajua ravnost, u poprenom smjeru pa obezbijeen pad 3 % prema zaleu na kome se izrauje mulda za odvoenje meteorne vode.

Slika 6.5: Detalj krune opornoga kamenog gravitacionog zida U sluaju da se kameni gravitacioni zid izvodi kao potporna konstrukcija koja neposredno granii sa kolovozom, kruna se izvodi u betonu C 25/30 (MB 30). Oblik gornjeg betonskog dijela uslovljen je sa odgovarajuim sidranjem naknadno izvedenih rubnih vijenaca.

Slika 6.6: Detalj krune potpornog kamenog gravitacionog zida

Strana 16 od 47





7. BETONSKI GRAVITACIONI ZIDOVI7.1 Openito Betonski gravitacioni zidovi su konstrukcije iz betona, koje sa svojom oblikom i teinom prenose pritiske zemlje i korisno optereenje na temeljna tla. Rezultatna djelujuih sila ostaje u jezgru presjeka, tako da armiranje betonske konstrukcije nije potrebno. Maksimalna visina betonskih gravitacionih zidova je 8,0 10,0 m, a prije svega zavisi od kvaliteta temeljnog tla. Lena strana je po pravilu nageta prema zaleu sa ime se pritisci zemlje smanjuju. Konstrukcije su ekonomine naroito tamo gdje su nagibi terena vei. Konstrukcije sa vertikalnom lenom stranom upotrebljavaju se pri uobiajenim nagibima i uobiajenim kvalitetu temeljnog tla, zidovi sa kosom lenom stranom upotrebljavaju se za dobra nosiva tla i vee nagibe terena. Betonski gravitacioni zidovi se, radi dobrih oblikovnih karakteristika, primjenjuju za potporne konstrukcije gdje su intervencije u zalee padine to manje tako da je zasipanje iza lene strane zida to manje. Kontaktno betoniranje betonskih potpornih gravitacionih zidova se rijetko izvodi sa izuzetkom kada se radi o dograivanju postojeih zidova. U oblikovnom smislu se betonski gravitacioni zidov, radi svog izgleda (velike vidne betonske povrine), upotrebljavaju naroito na lokacijama na kojima ukljuivanje u prirodnu okolinu nije tako znaajno, odnosno na lokacijama na kojima su ve izgraene sline betonske potporne konstrukcije. Za ispunjavanje estetskih zahtjeva mogu se vidne povrine betonskih zidova obraditi na odgovarajui nain sa naknadnim oblaganjem kamenom, prethodnom obradom elemenata oplate ili sa jednovremenim zidanjem kamene obloge.

7.2 Konstruisanje betonskih gravitacionih zidova Betonski gravitacioni zidovi konstruiu se sa nagibima elne strane od 3:1 do 10:1 ili vertikalno. Nagib lene strane za zidove visine 5,0 6,0 m je vertikalan, dok se kod veih visina gornje visine izvodi vertikalno, donje visine pa se izvodi paralelno sa elnom stranom. Betonski gravitacioni zidovi po pravilu imaju proirenje u dnu konstrukcije (temelji), koje se izvodi na elnoj strani zida. Minimalna debljina stijene betonskog gravitacionog zida iznosi 0,40 m. Debljina presjeka se poveava sa dubinom sa razlikom nagiba elne i lene strane, koja po pravilu nije taka, da ne bi zahtijevala dodatna proirenja u obliku temeljne pete. Betonski zidovi su iz betona C 25/30 (MB 30). Nagib donje plohe temelja je u granicama 10-20 % (1:1 1:5) prema zaleu. Gornja ploha temelja ima minimalni nagib 2 % od elne strane zida. Visina temelja na kontaktu sa stijenom zida treba da iznosi 80 % debljine stijene. Dubina temeljenja je uslovljena sa geolokom graom tla i dubinom zamrzavanja. U sluaju da se konstrukcije izvode u vodi, minimalna dubina temeljenja iznosi 1,5 m ili se temelji ukopaju u stijensku masu u dubini 0,5 1,0 m. Oblikovanje podunog toka temeljne plohe betonskih gravitacionih zidova je identian kao kod kamenih gravitacionih zidova. Oblikovanje se izvodi u kontinuitetu do 20 % nagiba, za vee nagibe treba plohu izvesti stepenasto sa prilagoavanjem podunom nagibu terena ispod linije temeljne plohe.



Strana 17 od 47



Slika 7.1: Potporni betonski gravitacioni zid nad niveletom ceste sa vertikalnom lenom stranom

7.2: Potporni betonski gravitacioni zid pod niveletom ceste sa vertikalnom lenom stranom

Strana 18 od 47





Slika 7.3: Potporni betonski gravitacioni zid sa kosom lenom stranom i podacima za iskolavanje

7.4: Potporni betonski gravitacioni zid sa kosom lenom stranom i podacima za iskolavanje



Strana 19 od 47



7.3 Zahtjevi za kvalitet materijala i specifinosti izgradnje betonskih gravitacionih zidova Beton mora odgovarati slijedeim zahtjevima: - kvalitet betonske mjeavine je C 25/30 (MB 30) - betonska mjeavina mora se pripremiti tako da je mogue kvalitetno ugraivanje u oplatu - materijal za oplatu i obrada vidnih povrina moraju odgovarati uslovima za vidne i nevidne betonske povrine u skladu sa smjernicom PS 1.2.10. Potrebni iskop za betonske gravitacione zidove treba predvidjeti na duini jedne radne kampade koja je uslovljena sa vrstom tla iza zida, a iznosi 3,0 in 6,0 m. Profil iskopa je vei od presjeka zida, poto je na zaleu potreban dodatni iskop za postavljanje oplate i za kasnije izvoenje radova na zasipanju prostora iza zida koji se mora dobro komprimirati za to treba obezbijediti odgovarajuu radnu irinu. Temelji betonskih gravitacionih zidova izvodi se betonom C 25/30 (MB 30) u odgovarajuem geometrijskom obliku na prethodno ugraeni sloj podbetona C 12/15 (MB 15). U koliko je temeljenje u stijeni, proirenje ela pete temelja se ne izvodi, nego se izvede samo sidranje nerairenog dijela zida u stijensku osnovu. Podbeton se takoe ne izvodi, ako se radi o istoj podlogi temelja. Radni spoj temelja i trupa zida je stepenast sa ime se postie vea sigurnost protiv klizanja ili se u temeljni dio ugradi sidrena armatura.

Betoniranje trupa betonskih gravitacionih zidova izvodi se po izradi temeljnog dijela koji slui kao podloga za postavljanje elemenata oplate. Trup zida se izvodi po visini u jednoj ili vie radnih faza to zavisi od visine betoniranog zida. Za postizanje vee stabilnosti betonskih gravitacionih zidova moe se na lenoj strani zida predvidjeti konzola. Duina konzole po pravilu iznosi 1,0 1,5 m, ako se radi o zidovima veih dimenzija, konzola moe biti i vea. U dijelu konzole betonskog gravitacionog zida treba predvidjeti odgovarajue ojaanje sa armaturom na visini cca 1,0 m. Debljina konzole na spoju sa zidom min. 0,40 m, na kraju konzole min. 0,25 m. Nagib gornje plohe konzole iznosi 4 % prema zaleu zida.

Slika 7.6: Detalj konzole betonskog zida U sluaju da se zahtjeva izrada elne strane betonskih zidova u kamenu, onda se moe izvoditi na dva naina: - sa istovremenim zidanjem kamene obloge i betoniranjem zalea, - sa naknadnim oblaganjem (ne preporuuje se za zidove na kontaktu sa tokom vode).

Slika 7.5: Detalj temelja betonskog zida Duina kampade temelja prilagoava se duini kampade zida. Slika 7.7: Detalj betonskog zida sa istovremenim zidanjem kamene obloge

Strana 20 od 47





Slika 7.8: Detalj betonskog zida sa naknadnim oblaganjem Kod izvoenja se doputaju vertikalni i horizontalni spojevi. Vertikalni spojevi se uslovljavaju sa duinom radne kampade, horizontalni sa visinom napredovanja radova na pojedinanoj kampadi. Horizontalne radne spojeve, iji broj treba da je to manji, treba izvoditi stepenasto kao i spoj izmeu temelja i trupa zida. Radni spojevi ne zahtijevaju dodatnu obradu u smislu vodonepropusnosti. Obrada krune betonskih gravitacionih zidova najvie zavisi od toga, da li se radi o potpornoj konstrukciji koja granii neposredno sa kolovozom ili konstrukciji koja se nalazi iznad kolovoza i podupire padinu. Krune zidova iznad kolovoza ne zahtijevaju posebne obrade. irina krune je min. 0,40 m, mora imati popreni pad 2 %, prema lenoj strani na kojoj se izvodi odgovarajua mulda za odvodnjavanje meteorne vode. U sluaju da se betonski gravitacioni zidovi izvode kao potporna konstrukcija koja neposredno granii sa kolovozom, treba zavretak krune prilagoditi obliku rubnog vijenca i hodnika. U koliko osnovna konstruktivna visina krune ne odgovara za odgovarajue nalijeganje, onda se kruna proiri sa prepustom. Oblikovanje konzolnog prepusta izvodi se u skladu sa PS 1.2.2.

Slika 7.9: Detalj krune betonskog gravitacionog potpornog zida

Slika 7.10: Detalj krune betonskog gravitacionog potpornog zida sa konzolom.

Slika 7.11: Detalj krune betonskog gravitacionog zida



Strana 21 od 47



8. ARMIRANO BETONSKI GRAVITACIONI ZIDOVI8.1 Openito Armiranobetonski gravitacioni zid je konstrukcija iz betona ojaanog sa armaturom koji sa svojom oblikovnom i tenosnom zasnovom i masom sudjelujeeg tla prenosi pritiske zemlje i korisnog optereenja na temeljna tla. Zasnova konstrukcije u poreenju sa betonskim gravitacionim zidom prestavlja utedu u debljini zida koji se u cjelosti izjednai kroz raspored dolinske ili padinske temeljne pete odnosno padinske konzole. Razlikujemo AB gravitacione zidove kao AB zidove sa temeljom na prednjoj strani i ugaone zidove tanje bez ili sa rebrima (kontrafori) i relativno irokom temeljnom ploom. AB gravitacioni zidovi upotrebljavaju se kao potporne konstrukcije, naroito na slabo nosivnim tlima. AB ugaoni gravitacioni zidovi upotrebljavaju se najvie u sluajevima u kojima se u zaleu na novo formira nasip. Za potporne konstrukcije koje se nalaze iznad kolovoza i podupiru padinu, ugaoni zidovi se upotrebljavaju samo u izuzetnim sluajevima, poto zahtijevaju velike iskope u padini iza zalea zida to treba izbjegavati. AB gravitacioni zidovi su konstrukcije izvedene iz betona min. C 25/30 (MB 30) i armature, koja se odreuje na osnovu dimenzioniranja kritinih presjeka konstrukcije. Maksimalna visina AB gravitacionih zidova iznosi 10,0 12,0 m, u sluaju ugaonih zidova sa rebrima, visina moe biti i vea. Visina najvie zavisi od kvaliteta temeljnog tla. Upotreba AB gravitacionih zidova ne moe se izbjei u primjerima u kojima se, radi prostorskih ogranienja, ne mogu izvoditi masivni zidovi i u sluajevima kada je finansijski opravdana. AB gravitacioni zidovi upotrebljavaju se na slabijem tlu sa manjom nosivosti gdje masivne konstrukcije ne mogu udovoljiti kriteriju nosivosti temeljnog tla. U izuzetnim sluajevima se, kod slabo nosivog tla, temeljenje zida moe izvesti na ipovima ili bunarima.

Ugaoni AB gravitacioni zidovi izvode se veinom kao potporni zidovi u sluajevima kada se izvode novi nasipi i gdje je zemljite za nasip ogranieno. AB zidovi su ekonomini u smislu upotrebe betona i prikladni za tla slabije nosivosti poto velika povrina temelja smanjuje pritiske na temeljna tla. Dodatno smanjenje odnosno ugodniju raspodjelu pritisaka garantuju izvedena rebra (kontrafori). Posebna konstrukcija AB ugaonih zidova su zidovi sa rebrima za ojaanje (kontrafori) na zalenoj strani. Ugodni su za zidove veih visina poto se sa njihovom upotrebom smanjuju dimenzije i koliina potrebne armature, naponi i deformacije. Rebra za ojaanje debljine 0,5 0,7 m postavljaju se na razmaku 3 5 m, dok se njihov oblik prilagoava dimenzijama elne stijene i temelja. Vrh rebra je 50 70 cm pod nivojem nivelete puta, tako da ne ometa kolovoznu konstrukciju. Vrh zida moe se izvesti bez i sa konzolom, koji se prilagoava irini bankine ili hodnika za pjeake u sluajevima kada se zid nalazi na spoju sa mostom. Izvoenje nasipa u zaleu ugaonog zida sa rebrima je oteano. Poeljno je da nasipni materijal bude kameni odnosno ljunkoviti koji se lake komprimira. U nekim primjerima ugaoni zidovi manjih visina mogu se ojaati sa rebrima koja se nalaze sa prednje strane vidne strane sa proirenjem temelja u tom smjeru. Ovakvi zidovi se izvode u sluajevima u kojima postoji potreba za ravnim lenim povrinama. U oblikovnom smislu za AB tenosne zidove vae sline karakteristike kao i kod betonskih gravitacionih zidova. Tako su povrinsko neobraeni AB gravitacioni zidovi radi svog izgleda (velike vidne betonske povrine) naroito ugodni za lokacije kod kojih ukljuivanje u prirodnu okolinu nije tako znaajno, odnosno za lokacije na kojima postoje ve izgraeni slini zidovi. Za ispunjavanje estetskih zahtjeva mogu se vidne povrine AB gravitacionih zidova dodatno obraditi sa naknadnim oblaganjem ili sa prethodno obraenim elementima oplate.

Strana 22 od 47





Slika 8.1: AB gravitacioni potporni zid sa podacima za iskolavanje

Slika 8.2: AB gravitacioni zid sa podacima za iskolavanje



Strana 23 od 47



Slika 8.3: AB gravitacioni potporni zid sa konzolom

Slika 8.4: AB gravitacioni zid sa konzolom

Strana 24 od 47





Slika 8.5: Ugaoni AB gravitacioni zid nad niveletom ceste sa podacima za iskolavanje

Slika 8.6: Ugaoni AB gravitacioni zid pod niveletom ceste sa podacima za iskolavanje



Strana 25 od 47



Slika 8.8: Oblikovanje temelja za poveanje interakcije izmeu zida i terena Minimalna debljina AB gravitacionog zida iznosi 0,40 m. Debljina presjeka se poveava sa visinom u odnosu na razliku izmeu nagiba elne i lene strane stijene, koja ni u jednom sluaju ne moe biti taka da nebi zahtijevala dodatna proirenja u obliku elne temeljne pete, odnosno elne i zalene, ako se radi o ugaonom zidu. Konstrukcija AB gravitacionih zidova je iz betona min. C 25/30 (MB 30). Nagib donje plohe temelja izvodi se u granicama 10-20 % (1:10 1:5) prema lenoj strani. Nagib gornje plohe temeljnih peta je 2 % od elne stijene odnosno lene stijene u primjeru AB ugaonog zida. Visina temelja na kontaktu sa stijenom je jednaka debljini stijene na toj visini. Slika 8.7: Ugaoni AB potporni zid sa rebrima za ojaanje (kontrafori) 8.2 Konstruisanje AB gravitacionih zidova AB gravitacioni zidovi konstruiu se sa nagibom elne strane od 5:1 do 10:1 odnosno vertikalno. Nagib lene stijene je po pravilu vertikalan. AB gravitacioni zidovi uvijek imaju rairenje u dnu konstrukcije, koji se izvodi na elnoj strani zida. Kod ugaonih AB zidova rairenje se izvodi sa obe strane. Dubina temeljenja uslovljena je sa geolokom graom tla i dubinom zamrzavanja. U primjeru da se konstrukcije izvode u vodi, minimalna dubina temeljenja 1,5 m ili se temelj ukopa u stijensku masu u dubinu 0,5 1,0 m. Oblikovanje podunog toka temeljne plohe AB gravitacionih zidova, identian je kao kod kamenih ili betonskih gravitacionih zidova. Oblikovanje se izvodi u kontinuitetu do 20 % nagiba, za vee nagibe treba plohu izvoditi stepenasto sa prilagoavanjem podunom nagibu terena ispod linije temeljne plohe.

Strana 26 od 47





8.3 Zahtjevi za kvalitet materijala i specifinosti izvoenja AB gravitacionih zidova Beton mora odgovarati slijedeim zahtjevima: kvalitet betona C 25/30 (MB 30) betonska mjeavina mora se pripremiti tako, da je mogue kvalitetno ugraivanje u oplatu po principu vodonepropusnog betona materijali za oplatu i obradu vidnih povrina, moraju odgovarati uslovima za vidne i nevidne betonske povrine u skladu sa smjernicom PS 1.2.10

Za postizanje vee stabilnosti AB gravitacionih zidova moe posluiti konzola na zalenoj stijeni. Duina konzole je 1,0 1,5 m, a moe biti i vea ako se radi o veim zidovima. Debljina konzole na spoju sa zidom mora biti min. 0,40 m, na kraju konzole pa min. 0,25 m. Nagib gornje plohe konzole iznosi 4 % prema stijeni zida.

-

Potrebni iskop za AB gravitacione zidove predvia se na duini jedne radne kampade koju uslovljava vrsta tla zalea, a iznosi izmeu 3,0 i 6,0 m. Profil iskopa je vei od presjeka zida poto se u zaleu izvodi dodatni iskop radi postavljanja oplate. Pored toga treba uzeti u obzir potrebu za kasnije zasipavanja na lenoj strani zida koji se mora komprimirati sa strojevima koji zahtijevaju odgovarajuu radnu irinu. AB ugaoni gravitacioni zidovi obino se upotrebljavaju za naknadnu izgradnju nasipa iza njih, tako da je iskopavanje u zaleu minimalno. Temelji AB gravitacionih zidova izvodi se iz betona C 25/30 (MB 30) u odgovarajuom geometrijskom obliku na sloju podbetona iz C 12/15 (MB 15), ija debljina iznosi min. 10 cm. Podloni beton se ne izvodi u primjeru iste podloge temelja. Radni spoj temelja sa stijenom moe se izvesti ravno poto armatura spreava pojavu eventualnog klizanja.

Slika 8.10: Detalj AB gravitacionog zida U sluaju da se zahtijeva izrada elne strane betonskog zida u kamenu, onda se ona moe izvesti samo sa naknadnim oblaganjem (ne upotrebljava se za zidove na kontaktu sa tokom vode).

Slika 8.11: Detalj AB gravitacionog zida sa zalenom konzolom Kod izvoenja dozvoljavaju se vertikalni i horizontalni spojevi. Vertikalni spojevi su uslovljeni sa duinom radne kampade dok su horizontalni sa napredovanjem radova po visini i usvojenom visinom kampade. Radni spojevi zahtijevaju odgovarajuu obradu u smislu vodonepropusnosti. Izrada dilatacijskih, radnih i navideznih spojnica obraena je u smjernici PS 1.2.9. Obrada krune AB gravitacionog zidova zavisi da li se radi o potpornoj konstrukciji koja neposredno granii sa kolovozom ili se radi o konstrukciji koja podupire padinu. Krune potpornih zidova koji podupiru padinu ne

Slika 8.9: Detalj temelja AB gravitacionog zida Betoniranje stijene izvodi se po zavretku temeljnog dijela, koji sluii kao podloga za postavljanje elemenata oplate. Stijena se izvodi u jednoj ili vie radnih faza to zavisi od visine.



Strana 27 od 47



zahtjevaju posebnu obradu. irina krune je min. 0,40 m, preni nagib mora biti 2 % prema zalenoj strani na kojoj se izvodi mulda za odvodnjavanje meteorne vode. Ako se AB gravitacioni zid izvodi kao potporna konstrukcija, koja neposredno granii sa kolovozom, onda se prikljuak krune mora prilagoditi obliku rubnog vijenca i hodnika koji se u krunu sidra. U koliko irina krune nije dovoljna za oslanjanje, onda se mora proiriti sa konzolnim prepustom.

U narednim takama detaljnije su prestavljena granina stanja nosivosti, postupci prorauna po preporukama prEN 1997-1. 9.1 Granina stanja nosivosti U geostatikoj analizi gravitacionih zidova obrauju se sva granina stanja nosivosti za sve projektne situacije (stalne, privremene i vanredne projektne situacije) u toku graenja, upotrebe, odravanja i u vanrednim situacijama za ukupni vijek trajanja konstrukcije: - gubici globalne stabilnosti o poetno stanje (stabilnost lokacije predviene konstrukcije prije poetka izgadnje) o stabilnost prilaznih puteva o stabilnost privremenih iskopa o stabilnost radnih platoa o stabilnost meu stanja o globalna stabilnost konstrukcije o stabilnost padine iznad i ispod konstrukcije - lom tla radi iscrpljene nosivosti - klizanje temelja - prevrtanje - ruenje konstrukcijskih elemenata ili ruenje na spoju tih elemenata - kombinovano ruenje tla i konstrukcijskih elemenata - pomjeranje konstrukcije koja nastaju kao posljedica prekomjernog optereenja konstrukcije ili zbog uticaja susjednih objekata. - ruenje radi strujanja podzemne vode - ruenje radi hidrostatikog loma tla - ruenje radi ispiranja sitnih frakcija - ruenje radi nastajanja praznih prostora na granici izmeu slojeva ili uz konstrukciju. Kod dokazivanja graninih stanja nosivosti naroito treba uzeti u obzir:

Slika 8.12: Detalj krune potpornog AB gravitacionog zida

Slika 8.13: Detalj krune potpornog AB gravitacionog zida

9. GEOSTATIKA ANALIZA GRAVITACIONIH ZIDOVAGeostatika analiza mora se temeljiti na geoloko geomehanikim terenskim i laboratorijskim ispitivanjima te na prostorsko urbanistikim, saobraajnim, geodetskim, putnim, hidroloko hidrotehnikim, klimatskim i seizmolokim podacima. Geostatika analiza je samostalni dio koji u zavisnosti od geotehnike zahtjevnosti dokazuje granina stanja nosivosti, upotrebljivosti i trajnosti.

- promjene nivoa podzemne vode i pornih pritisaka sa vremenom i prostorom, - nedozvoljena propusnost ispod i kroz konstrukciju - mijenjanje karakteristika tla sa vremenom i krajem - mijenjanje veliine i kombinacije uticaja - iskopi i erozije ispred konstrukcije - zasipavanje iza konstrukcije, - uinak eventualno planiranih objekata u blizini, predviena dodatna optereenja i rastereenja, - pomjeranja tla radi slijeganja tla, smrzavanja i slinih uzroka.

Strana 28 od 47





Uticaji sila leda i valova ne uzimaju se istovremeno. Kod analize stabilnosti lokacije potporne kosntrukcije treba uzeti u obzir slijedee uzroke za gubitak stabilnosti: - gubitak globalne stabilnosti tla i okolnih objekata - nedozvoljena pomjeranja tla kao posljedica smiuih deformacija, slijeganja ili vibracija - ruenje radi unutranje ili vanjske erozije - ruenje radi hidrostatikog loma ili uzgona - oteenja ili gubitak upotrebljivosti susjednih zgrada, puteva ili vodotoka radi pomjeranja tla, - ruenje koje nastupi kao posljedica klizanja ili prevrtanje krutih kamenih blokova, - potres. 9.2 Postupak dokazivanja graninih stanja nosivosti Opta jednaina za kontrolu graninih stanja nosivosti je:

Optereenja nastaju prije svega od: - pritiska tla iz zalea, - teine konstrukcije, - dodatna optereenja (npr. saobraaj, teina objekata), - hirostatiki pritisci, - valovi i sile leda, - poniranje, - sile od udara vozila, - temperaturni uticaji, - potresno optereenje. Projektne vrednosti uticaja Ed i projektne vrijednosti odpora Rd odreuju se sa parcijalnim faktorima: F E M R parcijalni faktor za uticaje Frep, parcijalni faktor za uinak uticaja E , parcijalni faktor za osobine materijala X, parcijalni faktor za odpore R.

Ed , u Rd , u

(9.1)

Ed,u = aktivni projektni uticaj u razmatranom graninom stanju Rd,u= uporedljivi projektni odpori, koji se aktiviraju u razmatranom graninom stanju

Statika analiza po prEN 1997.1 predvia tri naina (pristup 1, 2 i 3), koji se meu sobom razlikuju po kombinaciji parcijalnih faktora za uticaje, otpore i karakteristike materijala. Parcijalni faktori su navedeni u dodatku A uz normu prEN 1997.1 za konstrukcijska granina stanja STR i geotehnika granina stanja GEO. Za nesidrane gravitacione potporne konstrukcije primjenjuju se vrijednosti iz slijedeih tabela: A.2.1 za uticaje ili njihove uinke A.2.2 za karakteristike materijala A.2.3.5, A.2.3.6 za odpore

Tabela 9.1: Parcionalni faktori za uticaje (F) ili uinke uticaja (E) prEN 1997-1, A.2.1VRSTA OPTEREENJA STALNA PROMJENLJIVA neugodna ugodna neugodna ugodna Oznaka G Q A1 1.35 1.0 1.5 0 Niz A2 1.0 1.0 1.3 0

Tabela 9.2: Parcijalni faktori na karakteristike tla (M), prEN 1997-1, A.2.2KARATERISTIKA Oznaka M1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 Niz M2 1.25 1.25 1.4 1.4 1.0

Ugao smicanja (*, **) Kohezija (*) c Nedrenirano na odpornost cu Jednostavna odpornost qu Zemenljiva teina * drenirano stanje ** sigurnost na tan ()



Strana 29 od 47



Tabela 9.3: Parcijalni faktori za odpore ( R )za potporne konstrukcije, prEN1997-1, A.2.3.5ODPOR Nosivost Klizanje Otpor tla Oznaka Rv Rh Re R1 1.0 1.0 1.0 Niz R2 1.4 1.1 1.4 R3 1.0 1.0 1.0

Tabela 9.4: Parcijalni faktori za odpore (R) za kliznu i globalnu stabilnost, prEN 1997-1, A.2.3.6OTPOR Otpor tla Oznaka Re R1 1.0 Niz R2 1.1 R3 1.0

Tabela 9.5: Raun uticaja i odpora po prEN 1997-1Pristup 1 Projektna vrijednost rezultante uticaja Ed,U Projektna vrijednost rezultante odpora Rd,U Kombinacija niza faktora Primjedba E(Frep F, Xk / M, ad) E(Frep F, Xk / M, ad) A1-M1-R1 and A2-M2-R1 Provjeriti obe kombinacije Pristup 2 E E (Frep, Xk, ad) or E(Frep F, Xk, ad) R(Frep, Xk, ad) / R A1-M1-R2 Pristup 3 E (Frep F, Xk / M, ad) or E E (Frep F, Xk / M, ad) R(Frep F, Xk / M, ad) A1 or A2-M2-R3 A1 za konstrukcijske uticaje A2 za geotehnike uticaje

Pristup 1 zahtjeva kontrolu sa dvije kombinacije faktora sa izuzetkom sluaja u kome jedna od kombinacija nije kritina. Kod prve kombinacije uzimaju se parcijalni faktori za sve uticaje po A1. Parcijalni faktori za karakteristike tla su M = 1 (M1), dok su uticajni faktori otpora R = 1 (R1). U drugoj kombinaciji parcijalni faktori su F = 1 (A2), sa izuzetkom za promjenljivo neugodno optereenje F = 1,3. Za karakteristike tla M2 upotrebljavaju se parcijalni faktori, dok su parcijalni faktori odpora isti kao kod prve kombinacije R = 1 (R1). U pristupu 2 upotrebljavaju se propisani parcijalni faktori na pojedinane uticaje, njihove uinke i odpore, dok se za karakteritike tla upotrebljavaju karakteristine vrijednosti. Pristup se naziva i pristup uticajima (uincima) i otporima. Kod pristupa 3 upotrebljavaju se propisani parcijalni faktori za pojedinane uticaje ili njihove uinke, koje preuzrokuju konstrukcije i drugi uticaji koji ne proizilaze iz pritisaka zemlje. Kod prorauna uticaja i odpora, koji proizilaze iz potisaka tla, primijenjuju se parcijalni faktori za karakteristike tla. Pristup se naziva pristup uticaja (uinaka) i materijalnih faktora. Dobivene vrijednosti materijalnih osobina tla su rezultati terenskih i/ili laboratorijskih ispitivanja, dok su karakteristine vrijednosti

izabrane na osnovu dobivenih vrijednosti izabrane i odluujue (raunske) vrijednosti materijalnih osobina. Karakteristine vrijednosti mogu biti vie ili manje od dobivenih. U proraunu se upotrebljava najneugodnija kombinacija viih i niih vrijednosti. Karakteristine vrijednosti mogu se odrediti i sa statikom analizom ili na osnovu iskustava steenih pri rjeavanju slinih problema na susjednim ili slinim lokacijama. Projektne vrijednosti geotehnikih parametara Xd izraunavaju se iz karakteristinih vrijednosti: Xd = Xk / M gdje su: Xk karakteristina vrijednost parametra, M djelomini faktor sigurnosti za materijal Podaci o geometriji ukljuuju nivo i nagib planuma, nivo vode, granice pojedinih slojeva, njihovu debljinu i oblik, geometriju iskopa, oblik konstrukcija i sline druge podatke. Projektne vrijednosti podataka i geometrije ad izraunava se: ad = anom a anom geometrijski podatak a sigurnosna geometrijska mjera (9.3) (9.2)

Strana 30 od 47





Manja odstupanja u geometriji ukljuuju jo i faktore F i M, radi ega se, u dosta sluajeva, moe zanemariti dodatna geometrijska sigurnost u koliko nema znatnijeg uticaja na rjeenje. Kada se pasivni odpor uzima u obzir, onda se ispred konstrukcije smanjuje kota tla za 10% visine konstrukcije ispod kote iskopa, ali to smanjenje ne moe biti vee od 0,5 m. Kod kontrole kontrola: klizanja, osim uobiajenih

- nivo vode i poniranje podzemne vode - veliine i smjerovi pomjeranja konstrukcije - ravnotea sila u horizontalnom i vertikalnom smjeru za konstrukciju u cjelosti - krutost konstrukcije i potpornog sistema - ugao trenja izmeu tla i konstrukcije Razliiti autori predlau razliite jednaine za proraun u kojima se gore navedeni uticaji razliito uzimaju. U sluaju vertikalnog zida i glatkog spoja izmeu zidova i tla, upotrebljavaju se Rankinove jednaine, koje uzimaju u obzir uticaj karakteristike smicanja i napetost zalea. Coulombova teorija punog nagiba zalea uzima u obzir nagib potporne konstrukcije i trenje izmeu konstrukcije i tla, dok ne uzima u obzir koheziju tla. Za konkretan sluaj se, u pogledu veliine pojedinih uticaja, odluuje koji e se nain prorauna primijeniti. U donjoj tabeli prikazana su minimalna relativna pomjeranja konstrukcije za aktiviranje aktivnih i pasivnih pritisaka zemlje za nekoherentna tla. Za pasivni pritisak zemlje vrijednosti u zagradama vae za relativna pomjeranja koja su potrebni za aktiviranje polovice pasivnih pritisaka. U koliko se tlo nalazi ispod nivoa podzemne vode, onda relativna pomjeranja za pasivni odpor moraju se poveati za 1,5 2 puta od vrijednosti iz tabele.

H d Rd + R p , d

(9.4) (9.5) (9.6)

Rd = Vd tan d drenirano stanje nedrenirano stanje Rd = Ac cu , d

potrebno je, u sluajevima u kojima zrak ili voda dostigne visinu spoja temelja i gline u nedreniranom stanju, provjeriti jo i:

Rd 0.4 VdU jednainama 9.4 9.7 oznake su:

(9.7)

Hd projektna vrijednost uticaja horizontalne komponente Vd projektna vrijednost uticaja vertikalne komponente d ugao trenja izmeu tla i konstrukcije Rp,d projetkna vrijednost pasivnog odpora Ac povrina temelja optereenog na pritisak cu,d projektna vrijednost nedrenirane odpornost na smicanje Rd projektna vrijednost odpora na smicanje

9.3 Pritisci tla Kod gravitacionih zidova kod kojih se pomjeranja ne aktiviraju radi uticaja pritiska tla ili su minimalna, onda se uzimaju u obzir horizontalna optereenja na konstrukciju koja nastaju od pritiska tla iza zalea kao mirni pritisci tla po. Kada se aktiviraju pomjeranja konstrukcije, onda se uzimaju aktivni pritisci tla pa, ako se konstrukcija odmie od tla, odnosno pasivni pritisci tla pp kada se konstrukcija primie prema tlu. Aktivni pritisak tla manji je od mirnog pritiska, dok je pasivni vei: ka < k0 < kp Na veliinu i nagib pritisaka tla utiu sledei faktori: - karakteristike tla na smicanje - efektivni vertikalni naponi - dodatno optereenje - nagib povrine terena - nagib zida u odnosu na vertikalu



Strana 31 od 47



Tabela 9.6: Potrebna relativna pomjeranja za aktiviranje aktivnih i pasivnih pritisaka zemljeOblik pomjeranja Aktivni pritisak Rastresita tla Gusta tla va / h (%) va / h (%) 0.4 0.5 0.1 0.2 Pasivni pritisak Rastresita tla Gusta tla vp / h (%) vp / h (%) 7 (1.5) 25 (4) 5 (1.1) 10 (2)

0.2

0.05 0.1

5 (0.9) 10 (1.5)

3 (0.5) 6 (1)

0.8 1.0

0.2 0.5

6 (1) 15 (1.5)

5 (0.5) 6 (1.3)

0.4 0.5

0.1 0.2 vp = pomjeranja zida za aktiviranje pasivnog pritiska zemlje h = visina zida

va = pomjeranje zida sa aktiviranjem aktivnih pritisaka zemlje h = visina zida

Pasivni odpori ispred temelja gravitacionih potpornih konstrukcija uzimaju se u obzir samo u slijedeim primjerima: - aktiviraju se odgovarajua pomjeranja konstrukcije, - materijal se nee iskopavati (ostaje prirodan teren) - za itavo vrijeme moe se garantovati odgovarajua zbijenost i kvalitet tla, koja je uzeta u proraunu, - nee doi do rastresitosti tla, ispiranja ili slabljena karakteristika radi uticaja podzemne vode ili nepovoljnih klimatskih prilika - nee nastati fuga od skupljanja tla na spoju izmeu temelja i tla. 9.3.1 Mirni pritisak zemlje Mirni pritisak zemlje po rauna se iz vertikalnih efektivnih napona ' po jednaini:

pri emu je ugao unutranjeg trenja tla, a OCR faktor prekonsolidacije. Ako je zalee nagnjeno pod uglom u odnosu na horizontalu, onda se koeficient mirnog pritiska tla k0, (za horizontalnu komponentu) rauna po:

k 0, = k 0 (1 + sin )

(9.11)

9.3.2 Aktivni i pasivni pritisak zemlje po Rankinu Rankinove jednaine za aktivni zemlje pa i pasivni odpor pp su: pritisak

p a = k a cos( ) 2 c k ap p = k p cos( ) + 2 c k p

(9.12) (9.13)

Koeficient aktivnog pritiska zemlje ka i koeficient pasivnog pritiska zemlje kp raunaju se po jedinainama:

p0 = k 0

(9.8)

Za vodoravna i normalna konsolidovana tla vai jednaina (Jaky):

cos cos 2 cos 2 ka = cos cos + cos 2 cos 2 kp = cos

2

(9.14)2

k 0 = (1 sin )za prekonsolidovana tla po jednaini:

(9.9)

(9.15)

k 0 = (1 sin ) OCR

(9.10)



Strana 32 od 47



Ako se radi o ravnom zaleu (=0)onda se jednaine pojednostave na:

pa = k p 2 k a cpp = kp + 2 kp ck a = tan 2 (45 / 2 )2

U ovima jednainama je ugao unutranjeg trenja tla, c kohezija, ' efektivni vertikalni naponi i nagib terena zalea. Na slici 9.1 prikazan je tok aktivnih i pasivnih pritisaka na vertikalni zid sa ravnim zaleem i homogenim sastavom tla za nekoherentna tla ( 0, c = 0) i koherentna tla ( 0, c 0).

(9.16) (9.17) (9.18) (9.19)

k p = tan (45 + / 2)

Slika 9.1: Diagram aktivnih i pasivnih pritisaka Coulombove jednaine za aktivni i pasivni pritisak su:

pa = K a pp = K pKA =

(9.20) (9.21)

cos ( )2 2

KP =

sin ( + ) sin ( ) cos 2 cos( + )1 + cos( + ) cos( ) 2 cos ( + )

(9.22)

sin ( + ) sin ( + ) cos 2 cos( )1 cos( ) cos( )

2

(9.23)

U koliko je zalee ravno ( = 0), vertikalan zid ( = 0) i glatku povrinu =0, pojednostave se jednaine za koeficiente aktivnog i pasivnog pritiska zemlje i prelaze u proste Rankinove izraze:

U jednainama Coulombove teorije, oznake su slijedee: = efektivni vertikalni naponi = ugao unutranjeg trenja zemlje = nagib zalea = nagib zida = ugao trenja izmeu zida i tla

K a = tan 2 (45 / 2 )

(9.24) (9.25)

K p = tan 2 (45 + / 2)

Na slici 9.2 prikazani su predznaci za nagib povrine terena, dok su na slici 9.3 prikazani uticaji nagiba zida i trenja izmeu tla i konsolidacije na smjer rezultante pritiska zemlje.



Strana 33 od 47



Slika 9.2: Nagib zalea i zida

Na slici 9.4 prikazana su tri razliita gravitaciona zida i uticaji oblika na glavna optereenja teina zida Gzid, teina zemlje iznad pete i konzole Gzem i pritisci zemlje Ea (aktivni) i Ep (pasivni). Pasivni pritisak prikazan je samo na prvom primjeru zida. Kod zida sa konzolom u taki T efektivni vertikalni naponi padnu na vrijednost ' v = 0 kPa, to ima za posljedicu da se na toj dubini ponite vrijednosti aktivnog pritiska zemlje. Na visini h1 uz pretpostavku linearne raspodjele dostie se linija aktivnog pritiska zemlje, kao to je prikazano na slici (9.4c). Visina h1 zavisi od duine konzola Lk i ugla unutranjeg trenja : h1 = lk tan(45+ /2) (9.26)

Slika 9.3: Primjer uticaja zida na nagib rezultante pritiska zemlje

Slika 9.4: Optereenja gravitacionog zida

Strana 34 od 47





10. ODVODNJAVANJE I ZASIPANJE ZALEA GRAVITACIONIH ZIDOVAPoglavlje odvodnjavanja razmatra slijedee etiri tematske grupe: odvodnjavanje voda zalea odvodnjavanje povrinskih voda zasipanje (zatrpavanje) zalea zida zasipavanje i uvanje ela zida (prednje strane).

sluaju ne bude ispostavljena dodatnom pritisku od zadravanja vode u zaleu. Drenani sistem je sastavljen iz: - drenanog ili filterskog sloja - neprekinute drenane cijevi koja je ugraena po duini drenanog sloja i odvodi vodu u odvodnik. Kod izvoenja drenanih sistema u zaleu zidova, jako vano je, da li se radi o potpornoj konstrukciji kod koje e se naknadno izvoditi zasip u zaleu ili se radi o potpornoj konstrukciji u usjecima sa stabilnim prirodnim zaleem.

10.1 Odvodnjavanje voda zalea 10.1.1 Openito U tlu iza zida moe biti prisutna podzemna voda, procjedne brdske vode, a mogu se nalaziti i akumulacije sa brdske strane zida. Ako su potporni zidovi izgraeni u vodi, onda se moraju uzeti u obzir razliiti nivoi voda u koritu, a sa time i nepovoljni uticaji u zaleu zida. Ako se uticaj prisustva vode u zaleu ne spreava, onda se u zaleu konstrukcije pojavljuju dodatni pritisci vode uz istovremeno smanjenje otpora tla na smicanje zasutog klina iza zida. Za spreavanje nepovoljnog djelovanja pritiska vode, potrebno je uraditi efikasno i odgovarajue odvodnjavanje vode iz zalea gravitacionih zidova. Zasnivanje drenanog sistema, koji prestavlja uslov za efikasno odvodnjavanje zalea, zavisi od hidrogeolokih i geomehanikih karakteristika tla, oblika krivulje procjeivanja, propusnosti tla, hemijskog sastava te opasnosti unutranje erozije u nasipu ili prirodnom tlu iza zalea. Djelovanju sila toka vode iza zalea, najbolje se suprostavljaju kose drenae koje su sa takvim poloajem gotovo neizvodljive. Za pravilan poloaj drenanog sloja treba uzeti u obzir i injenicu da do poveanja aktivnog pritiska tla radi pritiska strujanja vode, moe nastupiti samo kada je podzemna voda stalno prisutna (stacionarna voda) na visini koja prouzrokuje te pritiske. Pritisak na gravitacioni zid se poveava u sluajevima kada, zbog naglih padavina, dolazi do velikog dotoka vode koju izvedena drenaa ne moe blagovremeno odvesti. 10.1.2 Nain izrade drenanih slojeva Drenani sistem mora obezbijediti dovoljan odvod vode iz zalea da konstrukcija ni u tom

Slika 10.1: Mogue varijante lociranja drenanog sloja u zaleu gravitacionog zida (1 - koherentna tla u zaleu prirodna ili nasuta, 2 - nepropusna temeljna tla) Imajui na umu, da se drenani sistemi rijedko ili se uopte neodravaju, poto su esto nedostupni, potrebno je, kod dimenzioniranja filtriranja, predvidjeti uinak smanjenja filtriranja zbog taloenja minerala i sitnih estica u toku procjeivanja. U sluaju da se drenani sloj izrauje iz nekoherentnog sipkog materijala, onda mora ispunjavati slijedee kriterije:



Strana 35 od 47



- mora biti filtersko stabilan - mora imati vodopropusnost granulacijski dobro sastavljenog ljunka - ako se posebno ne proraunava kapacitet, onda debljina drenanog sloja mora biti 40 80 cm. U sluaju da se denani sloj izvodi u kombinaciji sa podlogom iz filterskog geotekstila, onda se isti mora ugraditi neposredno po kosini odkopanog prirodnog terena, dok se meuprostor do lene povrine zida ispunjava sa ljunkovitokamenim materijalom, koji omoguava svoj procjednoj vodi da proe do drenane cijevi koja se nalazi na dnu filterskog sloja i po kojoj otie voda do sabirnog odvodnika. Ovako izabran poloaj filtera sprijeava unutranju eroziju u prirodnom terenu. Nedostatak geotekstilne podloge jeste njena osjetljivost na prisustvo mineralnih rastvora u procjednoj vodi, koji prouzrokuju zaepljenje. Ako se radi o podrujima koja su bogata sa mineralnim rastvorima, onda se upotreba geotekstila ne preporuuje. Kao varijantno rjeenje, posebno za vertikalne drenane slojeve, je upotreba drenanog betona. Prednost drenanog betona je jednostavno ugraivanje poto nije potrebno zbijanje to prestavlja veliku prednost kod zidova koji se nalaze uz padine sa zaleem u kome je ogranien iskop, a istovremeno obezbijeuje odgovarajuu vrstou.

Odrediti: - debljinu filterskog sloja e - filterski materijal Upotreba: kod potpornih zidova u brdovitom terenu i grubom ljunkovitom materijalu sa kojim se izvodi zasipanje zalea.

Slika 10.3: Izrada drenae sa jednoslojnim filterom 1 - iskop, 2 zasip, 3 beton za ispunu, 5 drenana cijev dmin = 20 cm, 6 filter

Slika 10.2: Izrada drenae sa kamenim nabaajem ili ljunkom okrugle granulacije 1 - iskop, 3 beton ispune, 4 kameni nabaaj ili ljunak, 5 drenana cijev dmin = 20 cm)

Slika 10.4: Izrada drenae sa filterom iz dva sloja 1 iskop, 2 zasip, 3 beton za ispunu, 5 drenana cijev dmin = 20 cm, 7 normiran filter 1, 8 normiran filter 2

Strana 36 od 47





Odrediti: - debljina filterskog sloja e - filterski materijal Upotreba: kod ljunkovitog ili pjeskovitog materijala sa kojim se vri zasipanje. Odrediti: - debljine filterskih slojeva 1 i 2 - filterski materijal Upotreba: za fino zrnata glinovita tla.

- hidraulino ili bitumensko povezani materijali (filteri ili drenani beton); agregat za beton je iz jedne frakcije, dok se filter izvodi u monolitnom ili prefabrikovanom obliku; - filterski geotekstil. Za filter se moe rei, da obavlja dobro svoju funkciju, ako je voda, koja otie kroz sloj nevezanih kamnitih zrnastih materijala sa poveavanjem propusnosti, ista i otie u dovoljnoj koliini. Na dijagramu (slika 10.6) prikazane su krivulje prosijavanja za pojedine vrste tla na osnovu kojih treba izabrati odgovarajui tip filtera. - tla sa krivuljom prosijavanja u zoni A spadaju u kategoriju male do neznatne ugroenosti u smislu unutranje erozije. Kod ove kategorije tla filter ima vie mehaniku nego hidrauliku funkciju; - prah, pjeani prah i fini pijesak podruje zone B prestavljaju tla koja su podlona velikim unutranjim erozijama, posebno su ugroena tla sa jednofrakcijskom granulacijom, - tla sa krivuljom prosijavanja u zoni C po pravilu ne zahtijevaju filterski sloj nego samo odgovarajuu veliinu rupa u platu drenane cijevi.

Slika 10.5: Izrada drenae sa drenanim betonom 1 iskop, 3 beton ispune, 5 drenana cijev dmin = 20 cm, 9 drenani beton, 10 ljunkoviti materijal okrugle granualcije 30 50 cm) Upotreba: u svim sluajevima u kojima se zahtijeva d

Documents

Gravitacioni potporni zidovi