of 7/7
UDK 624.153.001.7 Primljeno 16. 8. 2000. GRAĐEVINAR 53 (2001) 2, 75-81 75 Temeljenje građevina na poboljšanom tlu Robert Gotić, Ivan Gotić Ključne riječi građevina, temeljenje, nenosivo tlo, poboljšano tlo, vezana tla, nevezana tla R. Gotić, I. Gotić Stručni rad Temeljenje građevina na poboljšanom tlu Opisani su postupaci dubinskog vibracijskog zbijanja primijenjeni pri temeljenju građevina na nenosivom tlu. Dane su teorijske osnove, definirane granice primjene te prikazani okviri za interpretaciju geotehničkih parametara nakon izvršenog poboljšanja temeljnog tla. Metode kontrole izvršenog poboljšanja temeljnog tla prikazane su na konkretnom primjeru. Uvodi se, pojam “plitkog temeljenja na poboljšanom tlu” i provodi analiza poboljšanja temeljnog tla za vezana i nevezana tla. Key words structure, foundations, weak soil, improved soil, cohesive soil, cohesionless soil R. Gotić, I. Gotić Professional paper Foundations for structures on improved soil Deep vibration-based compaction procedures, as used in building foundations in cohesionless soil, are described. Theoretical background data are presented, application limits are defined and framework is set for interpretation of geotechnical parameters after improvement of foundation soil. Methods used for checking foundation soil after improvement are presented on a concrete example. The notion of "shallow foundations on improved soil" is introduced and the analysis of foundation soil is performed for cohesive and cohesionless soils. Mots clés construction, fondation, sol non portant, sol amélioré, sols liés, sols non liés R. Gotić, I. Gotić Ouvrage professionel Fondations des constructions sur un sol amélioré L’article décrit les procédés de compactage vibrant en profondeur utilisés pour les fondations des constructions sur un sol non portant. On fournit les bases théoriques, on définit les limites d’application et on présente les cadres de l’interprétation des paramètres géotechniques après les travaux d’amélioration du sol de fondation. Les méthodes de contrôle de l’amélioration du sol de fondation sont présentées sur un exemple concret. On introduit la notion de « fondation peu profonde sur un sol amélioré » et on procède à une analyse de l’amélioration du sol de fondation pour des sols liés et non liés. Schlüsselworte: Bauwerk, Gründung, untragfähiger Boden, verbesserter Boden, bindige Böden, nichtbindige Böden R. Gotić, I. Gotić Fachbericht Gründung von Bauwerken auf verbessertem Boden Es werden Verfahren beschrieben für die tiefe Rüttelverdichtung, angewendet bei Gründungen auf untragfähigem Boden. Dargelegt sind theoretische Grundlagen, definiert die Anwendungsgrenzen und die Interpretationsrahmen für die bodentechnischen Parameter nach der ausgeführten Bodenverbesserung dargestellt. Der Begriff “flache Gründung auf verbessertem Boden” wird eingeführt und eine Analyse der Verbesserung von bindigen und nichtbindigen Böden durchgeführt. Autori: Robert Gotić, dipl. ing. građ., Keller Grundbau Wien; prof. dr. sc. Ivan Gotić, dipl. ing. građ., Sveučilište u Zagrebu Geotehnički fakultet Varaždin, Hallerova aleja 7

Temeljenje građevina na poboljšanom tlu

  • View
    242

  • Download
    4

Embed Size (px)

Text of Temeljenje građevina na poboljšanom tlu

  • UDK 624.153.001.7 Primljeno 16. 8. 2000.

    GRAEVINAR 53 (2001) 2, 75-81 75

    Temeljenje graevina napoboljanom tluRobert Goti, Ivan Goti

    Kljune rijei

    graevina,temeljenje,nenosivo tlo,poboljano tlo,vezana tla,nevezana tla

    R. Goti, I. Goti Struni rad

    Temeljenje graevina na poboljanom tluOpisani su postupaci dubinskog vibracijskog zbijanja primijenjeni pri temeljenju graevina nanenosivom tlu. Dane su teorijske osnove, definirane granice primjene te prikazani okviri zainterpretaciju geotehnikih parametara nakon izvrenog poboljanja temeljnog tla. Metode kontroleizvrenog poboljanja temeljnog tla prikazane su na konkretnom primjeru. Uvodi se, pojam plitkogtemeljenja na poboljanom tlu i provodi analiza poboljanja temeljnog tla za vezana i nevezana tla.

    Key words

    structure,foundations,weak soil,improved soil,cohesive soil,cohesionless soil

    R. Goti, I. Goti Professional paper

    Foundations for structures on improved soil

    Deep vibration-based compaction procedures, as used in building foundations in cohesionless soil, aredescribed. Theoretical background data are presented, application limits are defined and framework isset for interpretation of geotechnical parameters after improvement of foundation soil. Methods usedfor checking foundation soil after improvement are presented on a concrete example. The notion of"shallow foundations on improved soil" is introduced and the analysis of foundation soil is performedfor cohesive and cohesionless soils.

    Mots cls

    construction,fondation,sol non portant, solamlior,sols lis,sols non lis

    R. Goti, I. Goti Ouvrage professionel

    Fondations des constructions sur un sol amliorLarticle dcrit les procds de compactage vibrant en profondeur utiliss pour les fondations desconstructions sur un sol non portant. On fournit les bases thoriques, on dfinit les limites dapplicationet on prsente les cadres de linterprtation des paramtres gotechniques aprs les travauxdamlioration du sol de fondation. Les mthodes de contrle de lamlioration du sol de fondation sontprsentes sur un exemple concret. On introduit la notion de fondation peu profonde sur un solamlior et on procde une analyse de lamlioration du sol de fondation pour des sols lis et nonlis.

    Schlsselworte:Bauwerk,Grndung,untragfhiger Boden,verbesserter Boden,bindige Bden,nichtbindige Bden

    R. Goti, I. Goti FachberichtGrndung von Bauwerken auf verbessertem BodenEs werden Verfahren beschrieben fr die tiefe Rttelverdichtung, angewendet bei Grndungen aufuntragfhigem Boden. Dargelegt sind theoretische Grundlagen, definiert die Anwendungsgrenzen unddie Interpretationsrahmen fr die bodentechnischen Parameter nach der ausgefhrtenBodenverbesserung dargestellt. Der Begriff flache Grndung auf verbessertem Boden wirdeingefhrt und eine Analyse der Verbesserung von bindigen und nichtbindigen Bden durchgefhrt.

    Autori: Robert Goti, dipl. ing. gra., Keller Grundbau Wien; prof. dr. sc. Ivan Goti, dipl. ing. gra.,Sveuilite u Zagrebu Geotehniki fakultet Varadin, Hallerova aleja 7

  • Temeljenje na poboljanom tlu R. Goti, I. Goti

    76 GRAEVINAR 53 (2001) 2, 75-81

    1 Uvod

    Neposredni prijenos optereenja od graevine na temelj-no tlo zahtijeva ispunjenje odreenih pretpostavki o tlu.Tlo mora zadovoljiti zahtijevanu sigurnost od sloma, aslijeganja graevine moraju biti u doputenim granica-ma za nesmetano funkcioniranje objekta. Ako ti zahtjevinisu ispunjeni, moraju se svojstva temeljnog tla pobolj-ati ili optereenja od graevine odvoditi u dublje, nosi-ve slojeve. Razlikujemo ove naine temeljenja: plitko temeljenje plitko temeljenje na poboljanom tlu duboko temeljenje

    esto je poboljanje tla uz plitko temeljenje jeftinijerjeenje i sve se vie primjenjuje u svjetskoj graditeljs-koj praksi, a posebno s razvitkom tehnologija koje prateove metode.

    Metodama poboljanja tla treba postii: poveanje nosivosti temeljnog tla smanjenje i/ili ubrzanje slijeganja.

    1.1 Poveanje nosivosti temeljnog tlaNosivost tla ovisi o posminoj vrstoi koja se sastojiod unutranjeg trenja i kohezije (kod koherentnih tla).Prema Coulombovu zakonu vrijedi jednadba:

    = ' tan ' + c' (1)

    gdje su:

    - posmina vrstoa [kN/m]

    ' - efektivni normalni napon u kliznoj plohi [kN/m]

    ' - efektivni kut unutranjeg trenja []

    c' - efektivna kohezija [kN/m]

    grafiki je to prikazano na slici 1.

    Slika 1. Dijagram posmika za nevezana (a) i vezana tla (b)

    Orijentacijske vrijednosti za kut unutarnjeg trenja pri-kazane su u tablici 1., a za , koheziju c i koheziju unedreniranom stanju cu u tablici 2.Poboljanjem tla radi poveanja nosivosti postie se po-veanje posmine vrstoe, i to:

    sprjeavanjem klizanja meu esticama tla (metoda-ma injektiranja)

    poveanjem zbijenosti tla (metodama povrinskog idubinskog zbijanja)

    dreniranjem tla.

    Tablica 1. Orijentacijske vrijednosti koeficijenta unutra-njeg trenja ' u ovisnosti o gustoi i oblikuzrna za nevezana tla [1]

    Vrsta tla Gustoa Oblik zrna Kut unutranjegtrenja ' []

    Pijesak

    rahlirahli

    srednje gustisrednje gusti

    gustigusti

    okrugliiljastiokrugliiljastiokrugliiljasti

    30,032,532,535,035,037,5

    ljunak srednje gusti 37,5

    Tablica 2. Orijentacijske vrijednosti koeficijenta unutra-njeg trenja ', kohezije c' i kohezije u nedre-niranom stanju cu u ovisnosti o konzistentnomstanju za vezana tla [1]

    Vrsta tla Stanjekonzistencije

    Kutunutranjegtrenja ' []

    Kohezijac' [kN/m]

    Nedreniranakohezija cu[kN/m]

    Glinapoluvrsto

    tvrdo

    mekan

    25

    20

    17

    25

    20

    10

    50-100

    20-50

    10-25

    Ilovaapoluvrsto

    mekano27,527,5

    10-

    50-10010-25

    Prah 27,5 - 10-50

    1.2 Smanjenje i/ili ubrzanje slijeganjaZbog optereenja graevine dolazi do elastine i plastinedeformacije temeljnog tla. Elastine deformacije nastajuuglavnom promjenom volumena estica tla, a plastinedeformacije nastaju kao posljedica promjene volumenapora u tlu. U nevezanim tlima dolazi do slijeganja odmahpo optereenju, a u vezanim tlima kroz odreeno vremen-sko razdoblje to ovisi u prvom redu o koeficijentu pro-pusnosti k. Vezana zasiena tla mogu se slijegati samootjecanjem porne vode jer su estice tla i voda praktinonestlaivi. Stlaivost odnosno stiljivost temeljnog tlaopisuje se modulom stiljivosti Es koji ovisi uglavnom onaponu u tlu tj. za svaku vrijednost modula stiljivostimora se definirati pripadno podruje naprezanja. Vrijed-nosti navedene u tablicama 3. i 4. mogu se uzeti samokao okvirne veliine za pojedine vrste tla.

  • R. Goti, I. Goti Temeljenje na poboljanom tlu

    GRAEVINAR 53 (2001) 2, 75-81 77

    Tablica 3. Okvirne vrijednosti modula stiljivosti Es zanevezana tla [1]

    Vrsta tla Gustoa Oblik zrnaModul

    stiljivosti[MN/m]

    Pijesak

    rahlirahli

    srednje gustisrednje gusti

    gusti

    okrugliiljastiokrugliiljastiiljasti

    20-5040-80

    50-10080-150150-250

    ljunak srednje gusti 100-200

    Poboljanje nevezanih i mjeovitih tala tj. poveanje mo-dula stiljivosti, a time i smanjenje stiljivosti tla moese postii: zbijanjem, ime se smanjuje volumen pora ispunjavanjem pora injektiranjem smrzavanjem porne vode.

    Tablica 4. Okvirne vrijednosti modula stiljivosti Es zavezana tla [1]

    Vrstatla Stanje konzistencije

    Modul stiljivosti[MN/m]

    Glinapoluvrsto

    tvrdomekano

    5,0-10,02,5-5,01,0-2,5

    Ilovaa poluvrstomekano5,0-20,04,0-8,0

    Prah 3,0-10,0

    Poboljanje vezanih tala tj. poveanje modula stiljivosti, atime i smanjenje stiljivosti tla moe se postii: dreniranjem koje se najee prati predoptereenjem dovoenjem u vie konzistentno stanje npr. iz meka-

    nog u tvrdo uz istovremeno smanjenje pora izvoenjem kostura od nosivog nekoherentnog ma-

    terijala koji se sa strane oslanja na okolno nenosivo tlo.

    2 Postupci dubinskog vibracijskog zbijanja (PDVZ)

    Osnovna karakteristika ovih postupaka je prilagoava-nje specifinim uvjetima temeljnog tla i optimalno isko-ritavanje postojeih fizikalno-mehanikih svojstava tla.Zahvaljujui tome te razvitku prateih tehnologija ovemetode zauzimaju znaajno mjesto u niskogradnje [2].Mitchell naziva uvoenje PDVZ najznaajnijim razvo-jem struke u posljednjih 50 godina [3].

    Bitno je napomenuti da su postupci dubinskog vibracij-skog zbijanja znatno jeftiniji od konvencionalnih nainatemeljenja. Vrijeme izvoenja je kratko, a postupak izu-zetno prilagodljiv terenskim uvjetima. Radovi betonira-nja temeljne ploe ili trake mogu uslijediti odmah nakon

    zavretka poboljanja tla. Ovim postupcima iskoritenisu postojei resursi tla te su i zbog ugradnje iskljuivoprirodnih materijala ekoloki vrlo povoljni. Granice pri-mjene PDVZ prikazane su na slici 2.

    Slika 2. Granice primjene PDVZ [4]

    Pri izvedbi vibrator se sputa do projektom odreene dubi-ne i u ovisnosti o vrsti postupka tlo se zbija odozdo pre-ma gore ili se izvodi ljunani stup. Na taj nain pobolj-a se nenosivo tlo i time se optereenje prenosi unutargranica doputenih slijeganja, u dublje nosive slojeve.Nasuprot tome kod konvencionalnog pilotiranja nenosi-vo tlo se premouje nosivim elementima, a svojstva tlaostaju nepromijenjena.

    Dubinski vibrator je u obliku cilindra, duljine 3 do 5 movisno o tipu te priblino 2 tone teak. U donjem dijelucilindrinog oscilatora, odmah iznad iljka, nalazi se eks-centrina masa s okretnim pogonom od jakog elektromo-tora. Na taj nain dobije se jaki rotacijski udar velikeenergije. Dubinski oscilator se produuje s pomou cijevido proizvoljne duljine, a voenje osigurava posebni ure-aj. Tvrtka Keller patentirala je dubinski vibrator 1934. g.

    Dosad su je postupci dubinskoga vibracijskog zbijanjaprimjenjivani s uspjehom na gradilitima diljem svijetaza temeljenje najrazliitijih graevina: nasutih brana, cesta,eljeznica, stambenih i industrijskih zgrada, mostova,hidrotehnikih i drugih objekata.

    U Hrvatskoj je PDVZ prvi put primijenjen 1997. godineza temeljenje upne crkve Presvetog srca Isusovog uKarlovcu. Od tada do danas (2000) izvedeno je jo neko-liko projekata primjenom PDVZ i to: TE Plomin 2 (1998.)temeljenje zgrade proiivaa otpadnih voda; Luka Ploeterminal 5, (1998.) Slavonski Brod (1999.), temeljenjezgrade za preradu pitke vode, Nova Gradika (1999.);temeljenje silosa i prateih objekata. Projekt Karlovacbiti e kasnije detaljnije opisan.

    Principijelno se razlikuju dva tipa PDVZ-a i to:

    PDVZ u nevezanom tlu

    PDVZ s punjenjem odnosno izvoenjem ljunanihstupova u vezanom i mjeovitom tlu

  • Temeljenje na poboljanom tlu R. Goti, I. Goti

    78 GRAEVINAR 53 (2001) 2, 75-81

    2.1 PDVZ u nevezanom tlu (Vibro-Compation)

    Prirodna ili nasipna nevezana tla gustoe manje od mak-simalne mogu se oscilacijama i vibracijama zbiti u gu-e pakiranje kao to je prikazano na slici 3.

    Slika 3. Zbijenost tla prije i nakon PDVZ [4]

    Odvoenje optereenja u tlo ide preko dodirnih mjestaizmeu zrna tla. to je broj dodirnih mjesta vei, utolikoje vea i gustoa slaganja zrna, a time i nosivost. Oscila-cije vibratora potpomognute tlakom vode svladavajutrenje na dodirnim tokama i zrna padaju u ovisnosti otlu, tipu vibratora i postupku zbijanja u nove poloajevee gustoe.

    Slika 4. Princip izvoenja PDVZ [4]

    Variranjem rastera napadnih toaka moe se tlo heteroge-nih karakteristika pretvoriti u temeljno tlo jednolike no-sivosti po cijeloj povrini. Kao to je ve u uvodnomdijelu spomenuto poveanjem gustoe (zbijenosti), atime i kuta unutranjeg trenja ' i modula stiljivosti Espoveava se nosivost i sigurnost od potresa. Na slici 4.prikazan je princip izvoenja PDVZ.

    Ovim postupkom mogu se postii pritisci na temeljnotlo i do 1000 kN/m kao to je bio sluaj pri temeljenjupilona viseeg mosta preko rijeke Rajne u Dsseldorfu.

    Mjeovita tla s udjelom sitne frakcije (d < 0,06 mm) ve-im od 20% [5] ne mogu se uglavnom vie vibracijamaefektivno zbijati te se u takva tla ugrauje kostur od no-sivog nekoherentnog materijala koji se sa strane oslanjana okolno nenosivo tlo. Tada se govori o PDVZ s punje-njem odnosno izvoenjem ljunanih stupova u vezanom imjeovitom tlu

    2.2 PDVZ s punjenjem odn. izvoenjem ljunanihstupova u vezanom i mjeovitom tlu (Vibro-Replacement)

    Kohezivna tla, osobito kad su zasiena vodom, ne moguse samim vibriranjem efektivno zbijati. To je razlog tose u takva tla ugrauju stupovi od ljunka ili kamena ko-ji odvodi optereenje do nosivog tla.

    Slika 5. Princip izvoenja PDVZ s punjenjem [4]

    Zajedno s okolnim tlom, ovakav zrnasti materijal ugra-en pomou vibratora, ima veu krutost i prua vei ot-por smicanju. Princip izvoenja ovog postupka prikazanje na slici 5., a na slici 6. prikazani su presjeci izvedenihstupova na razini terena.

    Slika 6. ljunani stupovi nakon izvoenja [4]

    Ovako izvedeni nosivi elementi poveavaju nosivost te-meljnog tla, smanjuju slijeganja i diferencijalna slijega-nja koja su esto ograniavajui parametar pri projekti-

  • R. Goti, I. Goti Temeljenje na poboljanom tlu

    GRAEVINAR 53 (2001) 2, 75-81 79

    ranju temeljenja. Zbog velike vodopropusnosti ljuna-nih stupova dolazi do ubrzanja vremena konsolidacije ipoveanja posmine vrstoe temeljnog tla.

    3 Dimenzioniranje i kontrola postupaka dubinskogvibracijskog zbijanja (PDVZ)

    Postupak zbijanja odnosno raster napadnih toaka odre-uje se na osnovi podataka o temeljnom tlu, graevinskihciljeva, oblika temelja i eljenog stupnja poboljanja tla.Postignuti rezultati zbijanja mogu se jednostavno provjeritirazliitim metodama sondiranja kao to su CPT, SPT teteke udarne sonde (TUS). Prva su dva tipa sondiranjaustaljena u geotehnikoj praksi u Hrvatskoj dok su sesondiranja tekom udarnom sondom poela pojavljivatitek posljednjih godina [6]. TUS-om se mjeri brojudaraca utega od 50 kg koji pada s visine od 0,5 m, po10 cm prodiranja iljka sonde u tlo. Biedermann [7] dajeopsene korelacije izmeu geotehnikih parametara irezultata sondiranja te njihove interpretacije. Za procjenunedrenirane posmine vrstoe vezanih tla vrlo su koris-ni pokusi krilnom sondom i dilatometrom.

    Prvi dijagram za dimenzioniranje PDVZ kod vezanih tlapredstavio je Greenwood 1970. godine [9]. Faktor pobolj-

    Slika 7. Dijagram za dimenzioniranje

    Slika 8. Dijagram odreivanja slijeganja ljunanih stupova zapojedinane temelje

    anja prikazan je u ovisnosti o razmaku ljunanih stu-pova i nedrenirane posmine vrstoe tla. ljunani stu-povi se najee dimenzioniraju prema Priebeu [10]. Naslici 7. prikazan je dijagram za dimenzioniranje ljuna-nih stupova, a na slici 8. dijagram odreivanja slijeganjaza pojedinane temelje.

    Dijagrami za dimenzioniranje prema Priebeu daju rezul-tate koji se poklapaju prilino dobro s rezultatima prora-una prema metodi konanih elemenata [11, 12].

    4 Primjena postupaka dubinskog vibracijskogzbijanja u Hrvatskoj

    Na primjeru e se prikazati primjena PDVZ te kontrolaizvrenih radova u nevezanom tj. mjeovitom tlu.

    4.1 Temeljenje upne crkve Presvetog srcaIsusova u Karlovcu

    Prema postojeoj dokumentaciji tlo nije pogodno za pre-uzimanje zadanih optereenja. Temeljno tlo sastoji se ugornjoj zoni do dubine od 3,0 m od pjeskovitog, glino-vitog praha itke do tvrde konzistencije. Ispod ovogageotehnikog horizonta nalazi se pijesak, prainast teljunak, pjeskovit, prainast rahle do srednje guste zbije-nosti. Pokusi tekom udarnom sondom (TUS) pokazalisu broj udaraca od 0 do 8, a ispitivanja SPT-om izmeu3 do 7 udaraca. Predloeno je temeljenje na armiranobe-tonskim pilotima.

    Slika 9. Tlocrtna skica temelja s rasterom napadnih toakapoboljanja tla

    Tvrtka Geotechnik d.o.o. izradila je u suradnji s tvrtkomKeller iz Bea projekt izvoenja poboljanja temeljnogtla PDVZ. Na slici 9. prikazana je tlocrtna skica temelja te

  • Temeljenje na poboljanom tlu R. Goti, I. Goti

    80 GRAEVINAR 53 (2001) 2, 75-81

    raster napadnih toaka poboljanja tla s dimenzijama1,4m x 1,1 m i prosjenom dubinom od 8,5 m. Ovajnain temeljenja bio je 30% jeftiniji od prvobitno pred-loenog rjeenja. Radovi su na veliko zadovoljstvo in-vestitora zavreni za 17 dana, a odmah nakon zavretkamoglo se zapoeti s izvoenjem temelja.

    Slika 10. Rezultati dinamikog sondiranja TUS-om na dvjemalokacijama prije i nakon poboljanja tla, a) u sredinitemelje samce, b) ispod temeljne trake

    Osim interne Kellerove kontrole (kompjutersko praenjei ispis svih relevantnih parametara pri izvoenju PDVZ)Geotehnikog fakulteta iz Varadina obavila je kontrolukvalitete izvrenih radova i to:

    dinamikim sondiranjem TUS-om prije i poslije po-boljanja temeljnog tla

    seizmikim metodama.

    Rezultati dinamikog sondiranja TUS-om prikazani sudijagramima na slici 10. Efekt zbijanja vidljiv je odmahnakon zavretka PDVZ-a na temelju relativno velikogudjela nekoherentnih estica u sastavu temeljnog tla.

    Iz dijagrama a) i b) vidi se da je prazni hod vibratoraiznosio je 1,5 m (sputanje vibratora bez vibracija) dokse od dubine 2 m moe pratiti sukcesivan porast brojaudaraca TUS-e nakon izvrenog poboljanja, a time iporast modula stiljivosti Es te koeficijenta unutranjeg tre-nja ' prema tablici 5. Dubina temeljenja objekta iznosilaje 1,5m.Kontrola poboljanja temeljnog tla provedena je i s po-mou plitke refrakcijske seizmike mjerenjem brzina pri-marnih i sekundarnih valova prije i nakon poboljanja.Izmjerena brzina P vala prije PDVZ-a na dubini 2,5 miznosila je priblino 1500 m/s to pokazuje malu rela-tivnu zbijenost koja se potvrdila rezultatima dinamikogsondiranja, i to TUS i SPT. Vrijednost SPT do dubine 6 mnije prelazila 5 N (broj udaraca za prodor iljka/noa za 30cm). Brzina S vala prije PDVZ-a iznosila je oko 200 m/s.

    Nakon PDVZ-a brzina P vala poveala se na 2300 m/s,a brzina S vala na 800 m/s. Uzrok poveanja brzina P iS vala jest u poveanju relativne zbijenosti temeljnog tla,to se vidi u rezultatima dinamikog sondiranja, i toTUS-om i SPT-om kojem su se vrijednosti N nakonPDVZ kretale od 25 do 35 na dubini od 2,5 do 6,0 m.Seizmika mjerenja izvrena su aparaturom vedsketvrtke ABEM.Osim brzine P i S valova mjerene su brzine oscilacijaestica tla koje nastaju zbog dinamikog utjecaja PDVZ-a.Ova su potresanja vrlo slaba u odnosu prema potresanji-ma izazvanim silama potresa, ali zbog trajnosti djelova-nja izazivaju deformacije i utjeu na ponaanje tla.Mjerenje je izvedeno s etiri trokomponentna geofonakoji su bili na 5, 10, 15 i 20 m od izvora pobude. Iz do-bivenih snimaka rauna se rezultantna brzina oscilacijau trenutku najveeg poremeaja prema jednadbi:

    222vpuR vvvv ++= (2)

    gdje su:vu, vp, vv - komponente brzina oscilacije.

    Rezultati mjerenja prikazani su u tablici 5.

  • R. Goti, I. Goti Temeljenje na poboljanom tlu

    GRAEVINAR 53 (2001) 2, 75-81 81

    Na temelju provedenih kontrolnih istranih radova moese zakljuiti: Mjerodavni imbenici tla, tj. modul stiljivosti, kohe-

    zija i kut unutranjeg trenja u funkciji su relativnegustoe odnosno zbijenosti tla.

    Kod veeg broja mjerenja primijeeno je da su priveim dubinama zbijanja amplitude oscilacija esticetla vee, a samim tim i rezultantno ubrzanje oscila-cija i posmina deformacija.

    Oscilacije izazvane vibratorom imaju priblino istufrekvenciju.

    to je frekvencija oscilacija tla via, vee je slablje-nje s udaljenou. Razlog tome je karakteristika pri-guivanja tla koja je ovisna o frekvenciji ciklikogoptereenja.

    Rezultantna brzina oscilacije estica tla brzo pada sudaljenou.

    5 ZakljuakOpisan je postupak dubinskog vibracijskog zbijanja(PDVZ), dane su teorijske osnove za njegovu primjenu,definirane granice primjene te prikazani okviri za inter-pretaciju geotehnikih parametara nakon izvrenog po-boljanja temeljnog tla. Osim klasine podjele na plitkoi duboko temeljenje uvodi se pojam plitkog temeljenjana poboljanom tlu i provodi analizu poboljanja veza-nih i nevezanih temeljnih tala.

    Istaknuta je vanost kontrole kvalitete izvrenih radova.Uvodi se i pojam teka udarna sonda (TUS) to je pos-tupak za jednostavnu, preglednu i brzu kontrolu kvalite-te poboljanja nevezanih i mjeovitih tala prema austrij-skom i njemakom standardu. U vezanim tlima ovaj pos-tupak kontrole kvalitete nije preporuljiv.Opisani praktian primjer primjene PDVZ-a, te drugi iz-vedeni objekti pokazali su tehniku uspjenost, ekonomskuopravdanost i ekoloku prihvatljivost primjene ovemetode i u homogenim i u vrlo heterogenim tlima.Ciljnim dimenzioniranjem rastera napadnih toaka od-nosno ljunanih stupova prema veliini prijenosnogoptereenja i optimalnom mogunou prilagodbe uvje-tima na terenu ovaj postupak pokazuje odreene pred-nosti u odnosu prema klasinim metodama dubokogtemeljenja, a to su: ekonominost i brzina izvoenja metoda je uz modifikacije primjenjiva za gotovo svaku

    vrstu tla radovi betoniranja temelja mogu se izvoditi odmah

    nakon zavretka PDVZ-a nejednake karakteristike tla mogu se neutralizirati, a

    time i diferencijalna slijeganja ugrauju se samo prirodni (ekoloki) materijali koji

    nisu skloni troenju ovom se metodom moe sprijeiti likvefakcija tla razina podzemne vode ne utjee na izvoenje PDVZ-a.

    LITERATURA[1] Schnell, W., Vahland, R.: Verfahrenstechnik der Baugrundverbe-

    sserungen, B.G. Teubner Stuttgart, pp 370., 1997.[2] Goti, I.: Uvod u Geotehniku, Sveuilite u Zagrebu, Geotehniki

    fakultet Varadin, pp 96., 1995.[3] Mitchell, J. K.: Soil Improvement - State of the Art Report, Stockholm

    XI ICSMFE, pp 509.-565., 1981.[4] Tvrtka Keller Grundbau: Tehnike temeljenja Poboljanje tla

    postupkom dubinskog vibriranja, Geotechnik d.o.o. Varadin, pp12., 1999.

    [5] Goti, R., Schwab, E., Zinsenhofer, M.: Wirtschaftliche Fundie-rung durch Bodenverbesserung, Porec - Xl Donau - EuropischeKonferenz, pp 892.-897., 1998.

    [6] Goti, R.: Izvjee o izvoenju poboljanja tla u svrhu temeljenjaupne crkve u Karlovcu, Geotechnik d.o.o Varadin, pp 28., 1997.

    [7] Biedermann, B.: Dynamische und statische Sonden und ihrepraktische Bedeutung in der Bodenmechanik, Symposium -Sondierungen und in situ Messungen, OFPZ Arsenal, pp 5.-85.,1979.

    [8] Greenwood, D.A.: Mechanical Improvement of Soils Below GroundSurface, . London - Proc. Ground Engng. Conf Inst. of Civ. Enge-neers, pp 11.-22., 1970.

    [9] Priebe, H.: Die Bemessung von Rttelstopfverdichtung Mechanical,Bautechnik 3, pp 183.-191., 1995.

    [10]Balaam, N.P., Poulos, H.G.: Settlement Analysis of Soft ClaysReinforced with Granular Piles, The University of Sidney,School of Engineers, 1977.

    [11]Kirsch, K.: Erfahrungen mit der Baugrund verbesserung durchTiefenrttler, Geotechnik 1/79, pp 21.-32., 1979.

    Tablica 5. Rezultati mjerenja trokomponentnim geofonima

    Komponente brzine [cm/s]Rezultanta

    brzina[cm/s]

    Rezuzltantnoubrzanje[cm/s]

    Posminadeformacija

    [x 10-5]Broj

    mjerenja

    Udaljenost odizvora pobude

    [m]vertikalna uzduna poprena vR aR

    1 5 0,197 0,481 0,350 0,63 19,7 3132 10 0,131 0,208 0,252 0,35 11,5 1763 15 0,126 0,104 0,134 0,21 6,62 1054 20 0,052 0,049 0,071 0,10 3,16 5