7. savjetovanje Hrvatskog geotehničkog društva s međunarodnim sudjelovanjem 7th Conference of Croatian Geotechnical Society with international participation Varaždin, Croatia, 10-12.11.2016. ISBN 978-953-95486-5-8

1 mr.sc., Tehničko veleučilište u Zagrebu, zlebo@tvz.hr 2 Tehničko veleučilište u Zagrebu, dgelo@tvz.hr

ZAŠTITA POKOSA OD ODRONA PORED TRGOVAČKOG CENTRA LIDL U PAZINU

SLOPE PROTECTION AGAINST ROCKFALL NEAR THE SHOPPING MALL LIDL IN PAZIN

ŽELJKO LEBO1, DALIBOR GELO2

SAŽETAK U radu je opisan postupak zaštite pokosa usjeka od erozijske nestabilnosti i odrona kod trgovačkog centra LIDL u Pazinu. Pokos usjeka je na najvišem dijelu visine 44 m i razvijene duljine 228 m, izveden s vrlo strmim liticama i jednom bermom. Radovi na pokosu su dovršeni 2010. godine, ali se od tada redovito javlja odronjavanje materijala, pa je isti u više navrata lokalno saniran mlaznim betonom i zaštitnim mrežama protiv odronjavanja. Međutim, 2015. godine pristupilo se cjelovitoj zaštiti pokosa čemu su prethodili geološki i geotehnički istražni radovi kojima je utvrđeno da se radi o kršju vapnenca koji je djelomično razlomljen prilikom miniranja. Provedene su geostatičke i dinamičke analize kojima se pokazalo da postoji permanentna mogućnost vremenskih slučajnih odrona. Slučajni odroni rješavani su zaštitnim mrežama za usmjeravanje odrona uz mjestimična torkretiranja, a potencijalne nestabilnosti su se osiguravali primjenom nosivih zaštitnih mreža i pasivnim geotehničkim sidrima. Radovi su uspješno izvedeni i dovršeni u travnju 2016.godine.

Ključne riječi: pokos, zaštita odrona, sidro, zaštitna mreža

ABSTRACT The paper presents the procedure for slope protection of cuts, erosion instability and rockslides near the shopping center LIDL in Pazin. At the highest point the slope landslide have height of 44 m and the length of the slope is 228 m, with very steep cliffs and one berm. Works on the slopes have been completed in 2010., but since then landslides occurs regularly and because of that frequent repairs are carried out with shotcrete and protective nets. However, in 2015 started the slope protection, geological and geotechnical investigations indicate on limestone debris partially because of cracking during previous mining. Geostatic and dynamic analysis showed that there is a permanent possibility of unpredictable appearance of landslides. Protection from random landslides is carried out with landslide redirection protection nets in combination with local application of shotcreting. The potential instability has been ensured by application of protection meshes and passive ground anchors. The works were successfully carried out and completed in April 2016.

Keywords: slope, rockslides protection, geotechnical anchors, protection meshes

UVOD

Za potrebe izgradnje trgovačkog centra LIDL s parkiralištem u Pazinu izveden je iskop u stijenskom masivu s vrlo strmim liticama i jednom bermom. Tlocrtni oblik pokosa je u obliku raširene potkove, najvišega vrha od 44 metra i razvijene duljine od 288 m (slika 1.)

Slika 1. Tlocrtna dispozicija trgovine Lidl s parkiralištem (Geoplan doo, 2015.b)

Radovi na izvedbi usjeka dovršeni su 2010. godine uz otvaranje trgovačkog centra Lidl. No od tada se redovito javlja erozija uz odronjavanje materijala na parkiralište, pa je pokos u više navrata lokalno saniran mlaznim betonom i zaštitnim mrežama protiv odronjavanja. Slika 2 prikazuje stanje odronjavanja (Lebo, 2015.a)

Slika 2. Pogleda na pokos i bermu prije izvedbe cjelovite zaštite

Zbog sve učestalije erozije stjenovitog materijala s pokosa u obliku odronjavanja kamene sitneži i većih fragmenata (veličine rukometne lopte) dovedeno je u pitanje sigurno korištenje parkirališta trgovačkog centra LIDL. Stoga se 2015. godine pristupilo

cjelovitoj zaštiti pokosa čemu su prethodili geološki i geotehnički istražni radovi.

Slika 3. Pogleda na pokos i parkiralište prije izvedbe cjelovite zaštite

GEOLOŠKI I GEOTEHNIČKI UVJETI LOKALITETA

Geološki i geotehnički istražni radovi provedeni su u veljači i ožujku 2015. godine od strane tvrtke GEOPLAN doo iz Zagreba koja je izradila i Geotehnički elaborat prema kojemu se stijenski pokos može okarakterizirati na sljedeći način:

Vapnenac (intaktna stijena) je mikritne osnove i pretežito zrnaste građe unutar koje se uočava i slabo izražena laminoidna tekstura. Terenskom lupom, strukturno-teksturni tip vapnenca iz uzorka se može definirati kao peloidno-skeletno-bioklastični vekston-pekston-floutston.

Dobivene vrijednosti čvrstoće intaktne stijene mjerene Schmidtovim čekićem kreću se u rasponu od 84 MPa do 142 MPa sa srednjom vrijednosti tlačne čvrstoće materijala 108 MPa.

Duž kosina u području trgovačkog centra Lidl izdvojene su tri zone: površinska zona trošenja (PZT), gornja zona trošenja (GZT) i donja zona trošenja (DZT).

Površinsku zonu trošenja maksimalne debljine do 1,0 m tvore kvartarne rastrošne naslage sastavljene od kršja i ulomaka vapnenaca, te čestica klastita pomiješanih s crvenicom (terra rossa).

Gornja zona trošenja vidljiva je na drugoj kosini i utvrđena je na visini 6 do 7 metara od izvedene berme. Definirana je kao valovita linija nakon koje slojevitost i ostali diskontinuiteti osnovnog strukturnog sklopa nisu jasno vidljivi.

LIDL

PARKING

U ovoj zoni uočeno je intenzivnije osipavanje blokova i kršja vapnenaca, dominantne veličine 12x8x5 cm, dok maksimalni odronjeni blok iz gornje zone trošenja ima dimenzije 45x55x20 cm.

Općenito stijenska masa u gornjoj i donjoj zoni trošenja je značajnije razlomljena, vjerojatno uslijed radova miniranja.

U području pokosa prodajnog centra izdvojeno je četiri seta diskontinuiteta:

maksimum polova normala slojevitosti SS orijentacije 206/83°, odnosno orijentacije plohe slojevitosti 26/7°;

maksimumi polova normala setova diskontinuiteta OR (pukotine paralelne klivažu osne ravnine),

OB (pukotine okomite na strukturno os „b“)

SP1 orijentacije 36/6°, 302/3° i 347/2° ili iskazano preko ploha diskontinuiteta orijentacije 216/84°, 122/87° i 167/88°.

Uz četiri izdvojena seta diskontinuiteta prisutna su još dva seta manjeg intenziteta pojavnosti subparalelna po pružanju sa setom OR generalnog nagiba 50 do 70° prema sjeveroistoku, odnosno prema jugozapadu, normalnih razmaka 1 do 3 metra.

Za vrijeme terenskih istražnih radova nije registrirana pojava podzemne ni procjedne vode.

MODELI I GEO RJEŠENJA ZAŠTITE

S obzirom na geološke i geotehničke uvjete a uzimajući u obzir već izvedene radove kao glavno rješenje uzeta je zaštitna pokosa pocinčanim mrežama ojačana štapnim sidrima

Na osnovi izdvojenih setova diskontinuiteta stijenske mase usjeka i geometrije kosine, provedena je grafička analiza stabilnosti s ciljem utvrđivanja potencijalnih oblika nestabilnosti, koje mogu uzrokovati plohe izdvojenih setova diskontinuiteta. Grafička analiza stabilnosti provedena je prema originalnim metodama Hoek-a i Bray-a (1977), koje su kasnije samo neznatno modificirane (Wyllie & Mah 2004).

Prema provedenim analizama stabilnosti iz projekta stabilizacije stijenske mase (Geoplan doo, 2015.b) zaključuje se da je za stabilnost

zasjeka kritično prevrtanje blokova i površinska trošna zona. Osiguranje stabilnosti može se postići primjenom sustavne zaštite izvedbom štapnih sidara.

Analiza je provedena za usvojeni Mohr-Coulomb-ov zakon čvrstoće stijenske mase. Radi osiguranja tražene stabilnosti pokosa u modelu je uneseno 6 redova sidara proračunske nosivosti 110 kN/m', dužine 9 m i 6 m te 5 redova sidara proračunske nosivosti 100 kN/m', dužine 3 m gledajući od vrha pokosa prema dolje. Nagib sidara je 15° u odnosu na horizontalu. Time se postiže zadovoljavajući faktor sigurnosti Fs = 3.388.

Seizmička analiza je provedena uz akceleraciju od ah=1.098 m/s2 za povratni period od 475 godina. Seizmički horizontalni koeficijent je kh=0.112, a vertikalni je kv=0.5×kh=0.056. za seizmičku analizu je dobiven faktor sigurnosti Fs=1.308.

Slika 4. Geostatički model sa sidrima

Na osnovu provedene analize globalne stabilnosti te analize potencijalnih lokalnih nestabilnosti koje mogu formirati setovi diskontinuiteta SS, SP1, OB i OR, kao i rezultata svih provedenih istražnih radova može se zaključiti sljedeće:

Globalna statička i dinamička stabilnost usjeka je zadovoljena

Lokalna stabilnost na koju može utjecati kinematičko formiranje uvjeta sloma, provedena je analiza te je utvrđene mogućnost pojave prevrtanja blokova.

Na osnovu navedenog, može se zaključiti da postoji permanentna mogućnost vremenskih slučajnih odrona i osipavanja.

TEHNIČKE KARAKTERISTIKE ZAŠTITE ODRONA

Vremenski uvjetovani slučajni odroni rješavaju se zaštitnim mrežama za usmjeravanje odrona. Potencijalne nestabilnost se osiguravaju primjenom nosivih mreža i pasivnim geotehničkim sidrima.

Slika 5. Karakterističan profil

Potrebno je naglasiti da je pokos usjeka većim dijelom bio prekriven zaštitnom mrežom izvedenom 2010. godine ali nepoznate kvalitete. Međutim detaljnim pregledom i valorizacijom tehničke dokumentacije izrađeno je stručno mišljenje projektanta (Lebo, 2015.a,b.) s procjenom stanja tehničke ispravnosti postavljenih mreža u pogledu mogućnosti njihove implementacije u projekt cjelovite zaštite. Kvaliteta radova i materijala je provjerena te je data zadovoljavajuća ocjena. Tako su se postojeće mreže "utopile" u projekt

cjelovite zaštite pokosa usjeka čime su znatno smanjeni troškovi zaštite.

Radi jednostavnijeg praćenja i izvođenja radova zaštita pokosa je podijeljena u dva osnovna tipa zaštite. Jedan tip se koristio za zaštitu iznad berme, a drugi ispod berme.

ZAŠTITA 1 – Iznad berme, osiguranje stabilnosti pokosa sidrenjem i nosivim zaštitnim mrežama za usmjeravanje odrona (dvije mreže)

U cilju postizanja dostatne stabilnosti trošne zone blokova, izvedena su samobušiva pasivna sidra koja predstavljaju vlačni element zaštite. Sidra su trajnog karaktera karakteristične minimalne otpornosti Fyk = 330 kN (Yield load), duljine 9.0 (u 3 reda) i 6.0 m (u 3 reda) na rasteru 3.0 × 3.0 m.

Na pokosu se nalazila postojeća zaštitna mreža izvedena 2010. godine te je integrirana u ovaj tip zaštite. Mreža je uzorkovana i provjerena u laboratoriju da se utvrdi činjenično stanje kvalitete. Nominalana vlačna čvrstoća mreže je 60 kN/m'.

Slika 6. Postojeća zaštitna za usmjeravanje odrona iznad berme iz 2010. godine

Pored te postojeće mreže dobavljena je i ugrađena još jedna mreža nominalane vlačna

čvrstoće 115 kN/m'. Mreža je sastavljena od šesterokutne dvostruko uvijene mreže otvora oka 8×10 cm, debljine žice 2,7 mm (± 0.06 mm) s integriranom vertikalnom čeličnom užadi promjera 8 mm čvrstoće 1770 N/mm2, na razmaku 30 cm (±8%), visokovrijedni čelik. Pocinčanje kompozitne mreže izvedeno je od legure cinka i aluminija u debljini min 245 g/m2 (klasa A, prema HRN EN 10244-2) s dodatnim slojem od PVC-a u debljini 0.5 mm na mreži i 1.0 mm na užadima

ZAŠTITA 2 – Ispod berme, osiguranje stabilnosti pokosa sidrenjem i nosivom zaštitnom mrežom za usmjeravanje odrona (jedna mreža)

U cilju postizanja dostatne stabilnosti trošne zone, izvedena su samobušiva pasivna sidra koja predstavljaju vlačni element zaštite. Sidra su trajnog karaktera karakteristične minimalne otpornosti Fyk = 400 kN (Yield load), duljine 3.0 m (u 5 redova) na rasteru 4.0 × 4.0 m.

Na pokosu je bila postojeća zaštitna mreža izvedena 2010. godine te je integrirana u ovaj tip zaštite. Nominalana vlačna čvrstoća mreže je 60 kN/m' i sličnih karakteristika kao nove mreže.

IZVEDBA RADOVA NA ZAŠTITI

Radovi na zaštiti pokosa su započeli u siječnju 2016. godine i trajali su do travnja 2016. godine. Izvođač je sustavno izvodio radove na torketiranju, postavljanju zaštitnih mreža, bušenju, injektirnju, te ispitivanju i napinjanju sidara.

Slika 7. Izvedba bušenja za sidra uz pomoć teleskopske dizalice

Posebna pozornost je bila posvećena zaštiti na radu, što je i razumljivo jer radovi takvoga karaktera (rad na visinama Slika 7.) zahtijevaju posebnu pozornost.

Slika 8. Izvedba „uzvišenja“ na kraju berme za sprečavanje iznošenja fragmenata usljed velikih kiša ili bujica

Veliki problem izvođaču je bilo izvesti sustav kontrolirane odvodnje s berme kroz izvedbu kanala u stjenovitoj masi. Stoga se pristupilo prilagodbi rješenja uz izvedbu nadvišenja na kraju berme (Slika 8.)

Slika 9. Pokrivanje berme „Mat“ mrežom

Kako se ne bi uklanjala postojeća mreža, a zbog čišćenja berme od fragmenata lomljenog kamenog materijala koji je nasipavan kao izravnavajući sloj po kojemu su prometovali kamioni za vrijeme radova 2010. godine, odlučeno je istu ne dirati već „pojačati“, odnosno prekriti Mat mrežom sitnijeg promjera okna, i na taj način osigurati površinu berme da ne dođe do nekontroliranog kotrljanja materijala niz pokos.

Slika 9. pokazuje izvedeno pokrivanje berme sa Mat mrežom kako bi se spriječilo ispadanja i najmanjih sitnih fragmenata lomljenog kamena koji bi se mogli pojaviti tijekom procesa odmrzavanja i erozije pokosa.

Slika 10. Pogleda na pokos i bermu prije izvedbe cjelovite zaštite

Slika 11. Pogled na uređeni pokos nakon izvedbe cjelovite zaštite

ZAKLJUČAK

Tijekom građenja napravljene su manje izmjene u odnosu na tehničku dokumentaciju geotehničkog projekta. Učinjene izmjene su provedene radi prilagodbe nekih detalja

tehničkoj opremljenosti izvođača sa svrhom dodatnog poboljšanja projektiranih rješenja.

Izveden je mlazni beton od stac. 0+050 do 0+100, visine 8,0 m, u predjelu ispod postojeće „zakrpe“ od torkreta, radi dodatnog osiguranja od odrona kamenog materijala frakcije manje od promjera otvora mreže u zoni parkinga. Mlazni beton je izveden preko mreže.

Kako se ne bi uklanjala postojeća mreža te čistila berma od fragmenata lomljenog kamena, odlučeno je istu „pojačati“, odnosno prekriti Mat-mrežom manjeg promjera okna, te na taj način osigurati površinu berme da ne dođe do nekontroliranog kotrljanja materijala niz pokos. Između pregrade i pokosa ugrađena je „Mat“ mreža, koja je spojena s postojećem mrežom za zaštitu od odrona, te s njom čini Mac-mat kompozit (Slika 9 i 10.)

Globalna statička i dinamička stabilnost usjeka je zadovoljena.

Lokalna stabilnost na koju je utjecalo kinematičko formiranje uvjeta sloma uz mogućnost prevrtanja blokova, uz pojavu naglašene erozijske nestabilnosti i odrona ovom zaštitom je rješena.

U radu su prezentirani zaključci izlučeni stečenim iskustvom u provedbi rješavanja zadaća projektiranja i nadzora nad izvedbom zaštitne pokosa usjeka od odrona.

REFERENCE

GEOPLAN d.o.o. 2015.a., Geotehnički elaborat, TD 15-01-GE, Zagreb,

GEOPLAN d.o.o. 2015.b., Glavni i izvedbeni projekt stabilizacije stijenske mase usjeka, TD 15-01-GIP, Zagreb,

Hoek., E. Bray., J.W.., 1977. Rock slope engineering, Institution of Mining and Metallurgy, Taylor & Francis

Lebo, Ž., 2015.a., Stručno mišljenje o tehničkom stanju uporabivosti izvedene zaštitne mreže na pokosu, SM-15-04-L, Zagreb

Lebo, Ž., 2015.b., Završno izvješće projektanta o provedbi projektantskog nadzora, ZIP-16-01-L, Zagreb

Wyllie, D.C., Mah, C.W. 2004. Rock slope engineering, 4th. edn., London Spon Pres