PROJEKTIRANJE ZAGATNE STIJENE KAO ZAŠTITE GRAĐEVNE JAME PRI EKSTREMNIM UVJETIMA

DESIGNING OF DIAPHRAGM WALL AS A PROTECTION OF EXCAVATION

UNDER EXTREME CONDITIONS

Josip Ćorić, Antun Katona, Ivan Kundakčić, Davor Ljubičić, Vedran Prister Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku

Građevinski fakultet Osijek Sažetak Na jednoj od najatraktivnijih lokacija u gradu Osijeku, na tromeđi Vukovarske, Trpimirove i Istarske ulice gradi se poslovno-kulturni centar Eurodom Osijek. Investitor ovog objekta jest tvrtka Eurodom d.o.o. Osijek koju je osnovao koncern Agram, dok kao suinvestitor sudjeluje i grad Osijek. Budući kompleks Eurodoma ponudit će na površini od 87 000 m2 niz različitih sadržaja; ekskluzivne poslovne i ugostiteljsko-turističke prostore, hotelske kapacitete, ali i kulturne sadržaje. Gradilište osječkoga Eurodoma izaziva veliku pažnju građevinske struke zbog činjenice da je to najveće gradilište u gradu i široj okolici. Na Eurodomu je postignuto nekoliko značajnih građevinskih dostignuća kao što je najdublja, plivajuća dijafragma (armiranobetonski zaštitni zid) koja se po prvi puta izvodila na ovim prostorima do dubine od 28 m, postavljena su najveća geotehnička sidra u pjeskovito-glinovitom tlu duljine oko 25 m, izvedena je jedna od najdubljih građevinskih jama u Hrvatskoj na dubini od oko 15,50 m. U ovome radu, nastojat ćemo detaljnije prikazati i obrazložiti probleme pri projektiranju i modeliranju jednog segmenta ovog impresivnoga objekta zagatne stijene – plivajuće dijafragme kao zaštite građevne jame pri ekstremnim uvjetima okoliša. Ključne riječi: zagatna stijena, geotehnička sidra, građevna jama, pjeskovito-glinovito tlo Summary At one of the most attractive locations in the town of Osijek, on the corner of Vukovarska, Trpimirova and Istarska street, there is a building site of a new business and cultural centre called Eurodom Osijek. Investors of this building complex are firm Eurodom Osijek, established by Agram corporation, and the town of Osijek. The Eurodom centre will offer at the surface of about 87 000 m2 series of new and different contents including exclusive business offices, restaurants, stores, hotel capacities, cinemas and theatre. Eurodom's construction site provokes a huge attention of civil engineers because it is the largest and most remarkable in Osijek and wide region. There are a several significant achievements at Eurodom centre like one of the deepest, floating diaphragm wall (reinforced, protection wall) built for the first time in our region to a depth of 28 metres, the largest geotechnical anchors in sand clayey soil with the lenght of about 25 metres, and one of the deepest excavations in Croatia to a depth of 15,50 metres. This paper deals with problems of designing and modelling of floating diaphragm wall as protection of excavation under extreme conditions. Key words: diaphragm wall, geotechnical anchor, excavation, sand clayey soil

1. UVOD

Na jednoj od najatraktivnijih lokacija u gradu Osijeku, na tromeđi Vukovarske, Trpimirove i Istarske ulice gradi se poslovno-kulturni centar Eurodom Osijek. Investitor ovog impresivnoga objekta jest tvrtka Eurodom d.o.o. Osijek koju je osnovao koncern Agram, dok kao suinvestitor sudjeluje i grad Osijek koji u ovaj projekt ulaže gradsko zemljište i postojeću komunalnu infrastrukturu. Vrijednost investicije iznosi oko 100 milijuna eura. Budući kompleks Eurodoma ponudit će na površini od 87 000 m2 niz različitih sadržaja; ekskluzivne poslovne i ugostiteljsko-turističke prostore, hotelske kapacitete, ali i kazalište i kinodvorane.

Najznačajniji dio projekta svakako su dva spojena dvanaesterokatna poslovna tornja elipsoidnoga tlocrta koja će dominirati čitavim kompleksom. Tornjevi Eurodoma bit će ostakljeni kako bi se stvorio dojam transparentnosti objekta i ,kao takvi, predstavljat će dostignuća moderne arhitekture 21. stoljeća. Njima će se suprotstavljati okolni objekti koji su tlocrtno riješeni u obliku potkove i čija pročelja će biti od opeke kako bi se uklopila u cjelokupni prostor. Dakle, uz Vukovarsku i Istarsku ulicu trebala bi se graditi četverokatnica u kojoj će uz poslovno-ugostiteljske sadržaje biti i manji hotel. Uz Trpimirovu ulicu gradit će se kulturni centar, pa će tako u dvokatnom dijelu građevine biti višenamjenska dvorana s više od 250 mjesta za posjetitelje, a u nastavku istog objekta, koji je projektant zamislio kao četveroetažni, na oko tri tisuće četvornih metara bit će uređeni prostori za najraznovrsnije kulturne sadržaje. Od tri podzemne etaže, dvije će biti rezervirane za parkirališni prostor gdje će se uvesti potpuno novi robotizirani sustav parkiranja. Komunikacija između objekata bit će ostvarena kroz podzemne etaže i suteren. Pješačka zona i središnji trg sve će objekte povezati u cjelinu dok će, sukladno projektu, rubni dijelovi biti ozelenjeni drvoredima i vodenim površinama. Također, objekt će imati panoramsko dizalo koje će gledati na sjevernu stranu, s kojega će se pružati pogled prema rijeci Dravi.

Slika 1. 3D model Eurodoma

Gradilište osječkoga Eurodoma izaziva veliku pažnju građevinske struke zbog činjenice da je to ipak najveće gradilište u gradu i široj okolici. Na Eurodomu je postignuto nekoliko značajnih građevinskih dostignuća kao što je najdublja, plivajuća dijafragma (armiranobetonski zaštitni zid) koja se po prvi puta izvodila na ovim prostorima do dubine od 28 m, postavljena su najveća geotehnička sidra u pjeskovito-glinovitom tlu duljine oko 25 m, izvedena je jedna od najdubljih građevinskih jama u Hrvatskoj na dubini od oko 15,50 m, potom sustav drenaže s ciljem sprječavanja uzgona podzemne vode na temeljnu ploču, odnosno na sam objekt, s vlastitom crpnom stanicom. Također, vrlo značajan segment ove građevine jest armiranobetonska temeljna ploča debljine 1,50 m, ukupne površine od oko 10 000 m3. Izvedeni građevinski objekti i količine građevinskih radova, koje uključuju oko 180 000 m3 iskopa materijala, 80 000 m3 ugrađenoga betona, te ogromne količine armature, govore u prilog činjenici kako je riječ o vrlo zahtjevnom objektu čije je projektiranje i izvođenje vrlo složen proces.

U ovome radu, nastojat ćemo detaljnije prikazati i obrazložiti probleme pri projektiranju i modeliranju jednog dijela ovog impresivnoga objekta koji se po prvi puta izvodio na ovom prostoru. Predstavit ćemo projektiranje zagatne stijene – plivajuće dijafragme kao zaštite građevne jame pri ekstremnim uvjetima okoliša.

2. ORGANIZACIJA GRAĐENJA POSLOVNO – KULTURNOG CENTRA EURODOM Organizacija gradilišta osječkoga Eurodoma zahtijeva veliko znanje, iskustvo i kreativnost jer se radi o vrlo složenom objektu i radovima od kojih se neki po prvi puta izvode na ovim prostorima. Kako je samo gradilište smješteno u urbanoj, gradskoj sredini sa intezivnim prometom bilo je potrebno osigurati prilaz gradilištu i izvođenje opsežnih i zahtjevnih građevinskih radova, a ujedno bez ometanja dodirnih javnih i prometnih površina. Sudionici građenja su većinom lokalne građevinske tvrtke sa svojim kooperantima. Tijekom pripremnih i zemljanih radova glavni izvoditelj zadužen za koordinaciju i vođenje projekta bila je Tehnika d.d. iz Zagreba. U drugoj fazi radova (betonski radovi) tu ulogu preuzeli su Gradnja d.d. i Osijek-koteks d.d. iz Osijeka.

Slika 2. Lokacija gradilišta Eurodoma

Procesu građenja prethodila su geotehnička istraživanja uzoraka tla na lokaciji budućega kompleksa Eurodom u izvedbi tvrtke Geoistraživanje Osijek d.o.o., sestrinskog poduzeća Instituta građevinarstva Hrvatske - Poslovog centra Osijek koja su pokazala kako je zemljište tipično slavonsko, dakle, glinovito – pjeskovito. Laboratorijska istraživanja pokazala su kako je tlo pogodno za gradnju. Razina podzemne vode otkrivena je već na dubini od 6 m, pa su zato u 4 od predviđenih 12 istražnih bušotina postavljeni piezometri kako bi se pratila razina podzemne vode.

Po završetku pripremnih radova, pristupilo se izvođenju armiranobetonske plivajuće dijafragme koja je u funkciji zaštite građevne jame. Zemljane radove za potrebe zagatne stijene izvodila je tvrtka Crosco d.o.o. – geotehnički dio tvrtke INA d.d. - sa specijalnim grabilicama (slika 3) za bušenje i kopanje zemljanoga materijala. Radovi su se izvodili kampadnim iskopom rovova širine 6 do 9 m do željene dubine. Kako bi se osigurala stabilizacija rova, koristila se tzv. bentonitna isplaka. Naime, bentonitna isplaka je suspenzija bentonitne gline u vodi i gušća je od vode tako da svojim hidrostatskim pritiskom na stijenke rova stabilizira iskop i suprostavlja se hidrostatskom pritisku i procjeđivanju podzemne vode, te ujedno onemogućava eroziju čestica tla u iskop rova. Nakon što je pojedini rov iskopan do željene dubine, uslijedilo je polaganje armaturnoga koša, te se potom ulijevao beton tzv. kontraktor postupkom (slika 4). Beton se ulijevao kroz lijevak

na vrhu cijevi koja se spušta do dna rova te u prvom trenutku gotovo dodiruje dno iskopa. Kako je beton teži od isplake, istiskuje ju prema površini i ispunjava prostor rova. Bilo je potrebno osigurati kontinuirani dovoz betona kako bi se betoniranje izvršilo bez prekida. Ukoliko bi došlo do prekida, na prekinutom dijelu nastaju oštećenja čija sanacija je skupa i složena. Nakon završetka betonskih radova po pojedinim kampadama, one su povezane armiranobetonskom, naglavnom gredom. Dijafragma je izvedena u ukupnoj duljini od približno 513 m, dubine do 28 m te širine od 80 cm.

Slika 3. Iskop rova specijalnim grabilicama

Slika 4. Betoniranje tzv. kontraktor postupkom Slika 5. Utezanje geotehničkih sidara

Potom se pristupilo širokom otkopu građevinske jame u slojevima uz usporedno sidrenje dijafragme geotehničkim sidrima kako bi se osigurala stabilnost same dijafragme (slika 5). Ukupno je postavljeno 1135 geotehničkih sidara duljine oko 25 m. Tijekom iskopa, izvezeno je oko 180 000 m3 zemljanoga materijala (slika 6). Kako su prvotno planirane četiri podzemne etaže, bilo je potrebno izvesti građevnu jamu dubine 17 m, no zbog utjecaja podzemne vode, slijeganja terena i deformacija na okolnim objektima investitori i projektanti bili su prisiljeni smanjiti dubinu građevne jame na 15,50 m, što znači da se odustalo od jedne podzemne etaže. Također, postavljen je poseban sustav drenaže s ciljem sprječavanja uzgona podzemne vode na temeljnu ploču, odnosno na sam objekt, s vlastitom crpnom stanicom visine 21 m. Tijekom zemljanih radova, izvođači su se susretali s nizom problema od oborinskih i podzemnih voda, do pristupa samoj građevnoj jami, točnije bio je otežan prijevoz zemljanoga materijala po 15 – metarskoj rampi (slika 7). Također, bilo je potrebno osigurati uvjete za neometan promet javnim površinama, s obzirom na lokaciju samoga gradilišta. U istu svrhu, svi kamioni za odvoz iskopanoga materijala su se temeljito ispirali vodom kako bi se spriječio nanos zemljanoga materijala na kolničku površinu. No, javili su se i problemi druge naravi. Naime, zbog intezivnoga rada na gradilištu i prisutnih brojnih strojeva, stanari iz okolnih zgrada neprestano su se žalili na buku. Kako bi riješili taj problem, bilo je potrebno na većinu strojeva ugraditi dodatne, zvučne filtere kako bi se smanjio utjecaj buke.

Slika 6. Iskop građevne jame Slika 7. Rampa za pristup građevnoj jami

Slika 8. Postavljanje podložnoga betona Slika 9. Armatura za temeljnu ploču Po završetku intezivnih i opsežnih zemljanih radova, pristupilo se drugoj fazi radova što uključuje postavljanje podložnoga betona na dno građevne jame (slika 8), izvedbu armiranobetonske temeljne ploče debljine 1,50 m (slike 9), te uskoro slijede radovi na cjelokupnoj konstrukciji budućega kompleksa. Projektom propisana kvaliteta betona jest C 25/30, dok je za armaturu odabrana rebrasta armatura RA 400/500 i glatka armatura GA 240/360. U građevnu jamu više nema pristupa kamionima, budući je prilazna rampa ukinuta, te se sav potreban materijal transportira dizalicama. S gradnjom viših etaža, započet će i završni radovi u nižim etažama i uspostavljanje njihove funkcije. Očekuje se kako bi objekt trebao biti završen do kraja 2008. godine.

3. UVJETI TEMELJNOG TLA: Općenito, do kote -17,00m prevladavaju glinoviti, a od kote -17,00 do -35,00m pjeskoviti materijali. Prvi sloj je glina MI/CI debljine od 7,00 do 11,00m. Ispod njega se na istočnoj strani nalazi sloj ML debljine od 3,00 do 6,00m, a na sjeverozapadnoj strani sloj CL/CI, CH, CI debljine od 4,00 do 5,00m. Pjeskoviti dio počinje slojem SF debljine 3,00 do 5,00m, a nastavlja se slojem SU debljine od 5,00-10,00m i koji nije jasno definiran. Usvojeni proračunski nivo podzemne vode je -7,00m dok je dio koji varira od -4,00 do -6,00m procjedna voda kroz površinski sloj gline i koja nema veze sa hidrostatskim tlakom na tijelo dijafragme. Koeficijent propusnosti tla varira od k=5*10-5 do k=5*10-6 [m/s]. Faze izvođenja iskopa građevinske jame:

Iskop do kote -2,00m te uređenje radnih platoa i iskopa usjeka za izvedbu dijafragme Izvedba kompletne dijafragme Iskop do nivoa -6,00m Izvedba i prednapinjanje prvog reda sidara na nivou -5,00m Iskop do nivoa -10,50m Izvedba i prednapinjanje drugog reda sidara na nivou -9,50m Iskop do nivoa -15,00m Izvedba i prednapinjanje trećeg reda sidara na nivou -14,00m Iskop do nivoa -17,00m

4. DJELOVANJA NA ZAGATNE STIJENE

Na zagatne stijene djeluju slijedeći utjecaji:

1. Aktivni tlak materijala iza stijene i pasivni otpor materijala ispred stijene 2. Hidrostatski i hidrodinamički tlak vode ispred i iza stijene

sidrište Lsslobodna dionica Lf

maticaležaj

ab dijafragma

zatega

zaštitna cijev injektirani mort

promjer sidrišta D

shematski prikaz djelovanja aktivnogtlaka i pasivnog otpora

usvojena linearna raspodjela tlakova(Coulombova idealizacija)

tlo C

tlo B

tlo A

NPV

aktivantlak

pasivanotpor

pasivanotpor

aktivantlak

3. Tlak od površinskog opterećenja ispred i iza stijene 4. Uzgon na volumen tla iza stijene 5. Opterećenje drugih vanjskih sila izravno na stijenu

Shematski prikaz idealizirane raspodjele tlakova po dubini zagatne stijene:

Skica 1. Idealizirana raspodjela tlakova na zagatnu stijenu

5. ZATEGE ZA USIDRENJA

Za širu primjenu sustava građenja armiranobetonskih dijafragmi u urbaniziranim sredinama, ali i u većim dubinama iskopa, potrebna je izvedba zatega za usidrenje u dublje slojeve tla. Na gradilištu se izvodilo sidrenje po sljedećim fazama:

1. Na problematičnim mjestima se izbuše rupe koje mogu biti kose ili vodoravne (kose obično imaju veći efekt, jer u tom slučaju sidro može zahvatiti „zdravo“ tlo koje se nalazi u dubljem sloju) do određene dubine, koja je također utvrđena ispitivanjem tla te koja ovisi o stabilnosti okolnog tla.

2. U cijev se ugradi zatega čiji profil i kvaliteta materijala (vlačna čvrstoća) ovise o potrebnoj sili prednapinjanja.

3. Donji sloj bušotine na dijelu potrebnom za usidrenje zatege u tlo se brtvi, te se vrši ubrizgavanje cementnog morta pod visokim tlakom , te istovremeno izvlačenje cijevi dok se ne postigne željena dubina sidrenja.

4. Nakon postizanja dovoljne čvrstoće injektiranog morta, dio cijevi koji izlazi iz bušotine u kojem je zatega se vrši zatezanje iste, čime se u zategu unosi vlačna sila, a dijafragma se priljubljuje uz tlo iza nje (princip prednapinjanja). Preostali dio zaštitne cijevi se ispunjava cemetnim mortom kako bi se čelik zatege zaštitio od korozije.

Skica 2. Slučaj sidrenja ugrađen na objektu

6. MOGUĆNOSTI I PRIMJENA PLAXISA Plaxis je vrlo napredan software namijenjen dvodimenzionalnoj analizi problema u geotehnici. Ti problemi uključuju analizu stanja naprezanja i deformacija te probleme stabilnosti geotehničkih objekata i tla. Kao i svi današnji programski paketi koji su namijenjeni za inženjerske primjene, i Plaxis je baziran na principima metode konačnih elemenata. Osnovno načelo te metode se zasniva na ideji da se svako tijelo, koje može biti neki nosivi sustav ili samo tlo, podijeli na konačan broj elemenata. Time je taj nosivi sustav iz beskonačnog broja stupnjeva slobode sveden na sustav sa konačnim brojem stupnjeva slobode koji su definirani odabranim modelom nosivog sustava. Konačni elementi su vrlo malene, ali ne i beskonačno malene, veličine čija su svojstva diskretizirana u čvorove. Skup svih čvorova čini mrežu konačnih elemenata, a kako svaki čvor čini diskretizaciju svojstava pripadajućeg mu konačnog elementa, očito je da sama metoda konačnih elemenata daje točne rezultate samo u tim čvorovima, dok se na prostoru između njih vrši interpolacija. To nije tako velik problem jer se radi o vrlo velikom broju diskretiziranih čvorova, ili drugim riječima, što je broj konačnih elemenata veći, rezultati će biti točniji. Općenito govoreći, primjena u geotehnici zahtjeva korištenje modela koji će na zadovoljavajući način simulirati ponašanje sustava u prirodi. To uključuje nelinearno (područje izvan Hooke-ova zakona ponašanja), anizotropno (svojstva materijala nisu jednaka u svim smjerovima) i vremenski ovisno ponašanje tla. K tome, obzirom da je tlo i porozan materijal, u obzir valja uzeti i utjecaje prisutnosti vode u tlu. Jasno je da je pravilan odabir modela tla kao i samog geotehničkog objekta ovdje ključna, međutim, jednako je bitna i interakcija tih dvaju elemenata. Plaxis je, dakle, svestran software koji omogućava kvalitetno rješavanje mnogih geotehničkih problema na jednom mjestu.

7. ULAZNI PODACI

Skica 3. Model za proračun

Geometrijske karakteristike dijafragme: d = 80 cm l = 30 m Geometrijske karakteristike sidara: d = 14 cm prvi red sidara duljine 15 m pod nagibom 15° s razmacima 1,5 m drugi red sidara duljine 12 m pod nagibom 15° s razmacima 1,5 m treć red sidara duljine 10 m pod nagibom 20° s razmacima 1,5 m Geometrijske i mehaničke karakteristike tla: 1. sloj 2. Sloj Glina 0 – 17 m pijesak 17 – 40 m γuns = 16 kN/m2 γuns = 17 kN/m2

γsat = 16 kN/m2 γsat = 16 kN/m2 Mohr-Coulumbov model Mohr-Coulumbov model Vrsta tla – drenirani Vrsta tla – drenirani c = 5 kN/m2 c = 0 kN/m2 ϕ = 25° ϕ = 30° Eref = 1×104 kN/m2 Eref = 4×104 kN/m2 Nivo podzemne vode – 7 m Opterećenje – 40 kPa Faze izvođenja iskopa građevinske jame:

Nanošenje opterećenja 40 kPa Iskop do kote -2,00m te uređenje radnih platoa i iskopa usjeka za izvedbu dijafragme te

izvedba kompletne dijafragme Iskop do nivoa -6,00m i izvedba i prednapinjanje prvog reda sidara na nivou -5,00m (sila

prednapinjanja 350 kN/m') Iskop do nivoa -10,50m i izvedba i prednapinjanje drugog reda sidara na nivou -9,50m(sila

prednapinjanja 600 kN/m') Iskop do nivoa -15,00m i izvedba i prednapinjanje trećeg reda sidara na nivou -14,00m(sila

prednapinjanja 900 kN/m') Iskop do nivoa -17,00m

8. REZULTATI

Skica 4. Deformirano stanje mreže

UKUPNI POMACI

Skica 5. Vektori ukupnog pomaka Dijagram 1. Ukupni pomaci tla

HORIZONTALNI I VERTIKALNI POMACI

Dijagram 2. Horizontalni pomaci tla Dijagram 3. Vertikalni pomaci tla

NAPREZANJA

Dijagram 4. Efektivna horizontalna napezanja Dijagram 5. Efektivna vertikalna naprezanja

DIJAFRAGMA

Dijagram 6. Ukupni pomaci Utot Ekstremni pomac Umax = 97,58×10-3 m

Dijagram 7. Horizontalni pomaci Uhor Maksimalni pomaci Umax,hor = 71,91×10-3 m

Na tijelu dijafragme bilježimo prosječne rezultantne pomake od oko 10cm. Dubinom se povećavaju horizontalni pomaci, te su najveći na približno oko 20m dubine, dok je vertikalni pomak oko 6,5cm. Pomaci su najveći upravo na toj dubini obzirom da je to i približni nivo konačne dubine građevne jame, a donji red sidara se nalazi nekoliko metara viže. Eventualnim odabirom drugog proračunskog modela tla (hardening soil model), te većim silama prednapinjanja ili povećanjem broja sidara moguće je smanjiti pomake dijafragme (prema neslužbenim izvorima izvedeno je oko 60 sidara više nego što je predviđeno u projektu).

Dijagram 8. Vertikalni pomaci Uvert Ekstremni pomak Umax,vert = 66,02×10-3 m

MOMENTI Napredovanjem iskopa građevinske jame , povećavaju se momenti savijanja. Oblik dijagrama je parabola (kontinuirano opterećenje) sa lomovima na mjestima sidara (koncentriranih sila). Ne krajevima nema momenata, zbog slobodnih uvijeta oslanjanja (plivajuća dijafragma).

Nem

a m

omen

ata

(faza I)

Moment savijanja(faza II) Mmax = -98,67 kNm/m'

Moment savijanja(faza III) Mmax = -449,61 kNm/m'

Moment savijanja(faza IV)

Mmax = -448,6 kNm/m' Moment savijanja(faza IV)

Mmax = 926,35 kNm/m' Moment savijanja(faza IV)

Mmax = 835,68 kNm/m' Dijagram 9. Promjena momenata kroz faze izvođenja

Skica 6. Odabrane točke oko dijafragme

0 10 20 30 400,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

Step

Displacement [m]Pomaci

Point A

Point B

Point C

Point D

Point E

Dijagram 10. Pomaci odabranih točaka

Pomaci se povećava zajedno sa fazama iskopa. Najveći su pomaci zabilježeni u točki A na oko 25cm, nastali uslijed vanjskog opterećenja od stambenih zgrada. Pomaci su približno linearni. U svim točkama osim točke A, zabilježen je približno jednak prirast, te slična konačna vrijednost.

0 10 20 30 40-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

Step

Sigma' y [kN/m2]Sigma' y

Point F

Point G

Point H

Point I

Point J

Vertikalna naprezanja: Promatrana su vertikalna naprezanja u točkama oko dijafragme. U točki A javlja se dodatno naprezanje od vanjsog oterećenja u prvoj fazi proračuna, dok je u daljnoj fazi konstantno. U točki B dolazi do laganog porasta kroz faze izvođenja. U točki C dolazi do velike nelinearne promijene naprezanja. U točki D dolazi do linearnog smanjenja naprezanja. U točki E se naprezanja smanjuju i iščezavaju u završnoj fazi iskopa.

0 10 20 30 40-500

-400

-300

-200

-100

0

Step

Sigma' x [kN/m2]Sigma' x

Point A

Point B

Point C

Point D

Point E

Horizontalna naprezanja: Kao i kod vertikalnih naprezanja najveću promjenu vrijednosti zabilježili smo u točki C u kojoj dolazi do značajnog povećanja naprezanja. U ostalim točkama su promijene manje izražene.

0 10 20 30 400

50

100

150

200

250

Step

tau [kN/m2]tau

PointA

Point B

Point C

Point D

Point E

Posmična nprezanja

Dijagram 11. Promjena naprezanja u odabranim točkama po fazama izvođenja

9. ZAKLJUČAK

Detaljnom analizom pomaka i naprezanja u odabranim točkama dijafragme, koje smo promatrali kroz faze iskopa, zapazili smo slijedeće:

Na područiju 10m iza stijene, dolazi do velikog slijeganja tla u iznosu od cca 20cm, što eventualno može ugroziti sigurnost susjednih građevina Izdizanje tla u jami je manje od cca 10cm, zahvaljujući dovoljnoj dubini zabijanja

dijafragme (13m) Pomaci dijafragme su značajni, što ukazuje na mogući nedovoljan broj sidara ili na

moguću potrebu za većom silom prednapinjanja u donjim sidrima Obzirom da je dijafragma modelirana kao plivajuća konstrukcija (nije konzolno upeta na

dnu) moment savijanja na dnu je 0. Ova primjedba je logična obzirom da dijafragma nije u cijelosti izvedena kao AB konstrukcija po visini, već je prvih 5m izvedena kao samo betonska konstrukcija. Takva konstrukcija osigurava hidrauličku stabilnost.

Analiza deformacija i naprezanja u odabranim točkama oko dijafragme pokazuje:

Pomaci se povećavaju sa fazama iskopa Najveći pomaci su u točki A obzirom da se nalazi na površini tla iza dijafragme i pod

neposrednim je djelovanjem površinskog opterećenja (okolne stambene zgrade, cestovni promet vozila) Naprezanja su najveća u točki C, koja se nalazi neposredno ispod dna dijafragme. Ispred

dijafragme, naprezanja se smanjuju prema površini kroz faze iskopa, ozirom na to da se svakom fazom iskopa uklanja jedan sloj tla Pritisak vode zbog tečenja na dijafragmu nije posebno analiziran, već je uzet u obzir kao

statičko opterećenje

Može se zaključiti da su ustanovljeni pomaci i pojave približno odgovaraju stvarnom stanju na terenu. Mohr-Coulombova teorija usprkos gruboj idealizaciji stvarnog stanja daje rezultate koji su primjenjivi na stvarne probleme. Projektiranje i modeliranje dijafragme za zaštitu građevne jame Eurodoma u programskom paketu Plaxis, te dobiveni rezultati upućuju na činjenicu kako uslijed velikoga slijeganja tla može nastupiti oštećenje okolnih objekata. Oštećenja na okolnim zgradama, na koja su već neki građani koji žive u neposrednoj blizini objekta upozorili, povlači odgovornost investitora što u krajnjoj mjeri može rezultirati i sudskim sporovima. Prema riječima investitora, namjeravaju angažirati neovisnu instituciju koja bi procijenila oštećenja na okolnim objektima. Također, valja naglasiti da su zemljani radovi na kompleksu Eurodoma bili vrlo zahtjevni i dugotrajni što je izazvalo produljenje radova na objektu. No, investitori i izvođači imaju namjeru to produljenje pokriti intezivnijim radom u fazi izvođenja betonskih radova. Stoga, na gradilištu Eurodoma sada imamo dva glavna izvoditelja radova, uz njihove kooperante čime su se radovi značajno ubrzali.

10. LITERATURA

1. Tanja Roje-Bonacci: Potporne građevine i građevne jame, Građevinsko-arhitektonski fakultet Sveučilišta u Splitu, IGH d.d. Zagreb, 2005.

2. Ervin Nonveiller: Mehanika tla i temeljenje građevina, Školska knjiga Zagreb, 1990.

3. www.plaxis.nl