##8,GRADITELJSTVO Docent #AAB. M . Gumenski

Prevodilac Inž. #URLjubomir Maksimović

# P P » G r a đ e v i n s k a k n j i g a «

# M M B e o g r a d , #GG1955

#NNTERENSKO ISTRAŽIVANJE TLA ZA GRAĐENJE PUTEVA

Доцент Б. М. Гуменский

П о л е в ы я д о р о ж н ы е и с с л е д о в а н и г р у н т о в

Ova knjiga je posvećena pitanjima koja su u vezi sa izvršenjem terenskih istraživanja tla pri građenju puteVa.

Cilj knjige je, u prvom redu, da sistematski izloži načine istraživanja tla na terenu, na osnovu autorovog ličnog isku-stva u različitim fizičko-geografskim predelima, koje je on prikupio od 1924 g. do danas, a isto tako i na osnovu uopšta-vanja podataka kojim savremena nauka raspolaže.

Ova je knjiga namenjena geomehaničarima,' geolozima, inženjerima-putarima, saradnicima laboratorija, a mogu je iskoristiti i kao udžbenik studenti Instituta za automobilske puteve, Instituta inženjera komunalnog građenja i univerzi-teta (na otsecima za geomehaniku).

Za preduzeće odgovara Ljubica Jurela, glavni urednik

Tehnički urednik Kaja Draganić

Korektor Dušanka Popović

P R E D G O V O R

Istraživanja zemljišta pri građenju puteva i železnica, kao i pri drugim građenjima, prvi put se pojavilo u SSSR 1924 g. kada su inženjeri-putari ukazali na potrebu, saradnje između geomehaničara i geologa, u rešavanju zadataka, koji se pred njinia nalaze.

Poslednjih godina, su se istraživanja zemljišta, pri gra-đenju autoputeva, široko rasprostrla na celoj teritoriji Saveza; danas već nema ni jednog većeg građenja, u kome ne učestvuje geomehaničar ili geolog. Pojavila se značajna grupa geomeha-ničara i geologa, koji su u svome radu nakupili ogroman mate-rijal o proučavanju zemljišta i metodama njegovog istraži-vanja, kako na terenu, tako i u laboratoriji. Ali ta j materijal, naročito onaj koji se odnosi na metode istraživanja na terenu1), sve do danas nije sistematisan, nije uopšten, i u suštini, široki krugovi geomehaničara i geologa malo su upoznati sa prikuplje-nim iskustvom. Ova okolnost ima uticaj na kvalitet ispitivanja zemljišta, koja na terenu vrše geolozi i geomehaničari, i koja še često obavljaju bez vođenja računa o celokUpnom kompleksu čihalaca, koji određuju izbor pravca trase, način izvršenja radova itd.

Treba naglasiti, da postojeća tehnička literatura kako domaća, tako i inostrana, ne daje iscrpni odgovor na sva pita-nja, koja są pojavljuju pred geomehaničarem — istraživačem.

Ovaj rad je pokušaj da se, bar u izvesnoj meri, popuni ta praznina; on je posvećen u prvom redu pitanjima, koja su skopčana sa izvršenjem ispitivanja tla pri građenju puteva. Međutim, zaključci, do kojih se u njemu dolazi, naročito u odeljku, gde se govori o geomorfološkim, hidrogeološkim, geo-loškim, geomehaničkim, geobotaničkim i klimatskim osobi-nama^ terena, koji se ispituje, u potpunosti se mdgu primeniti za resavanje istih tih pitanja pri izvršenju istražnih radova za građenje zeleznica, aerodroma i tsl.

iija o laborätoriskim metodama istraživa-

. m 1 1 • 3

Imajući sve ovo u vidu, sastavljen je ovaj <rad. Opisujući detaljno metode terenskih radova i naknadne obrade dobive-nih podataka, autor je smatrao za neophodno, da prethodno rasmotri, kako različiti fizičko-geografski faktori utiču na izbor pravca trase i kakve karakteristike oni unose u metodiku terenskih radova, koje obavljaju geolog i geomehaničar. Ovakvo postavljanje zadatka, po mišljenju autora, do z voliće^ da se pravilnije organizuje i izvrši rad na terenu, vodeći računa o zahtevima građenja; osim toga, ovako shvaćen zadatak otvara pute ve. za usavršavanje metodike terenskih radova.

Autor je iskoristio postojeću domaću, a delimično i stranu literaturu, kao i dugogodišnje lično iskustvo. Geomehanika se danas jako razvila i ona se, u zavisnosti od vrste građenja, deli na geomehaniku puteva, hidrotehničku geomehaniku i tsl. No i pored toga, metode ispitivanja, naročito terenske, sasvim su iste, jer je i objekat izučavanja jedan isti'-— tle. Ovakvo shvatanje dozvoljava autoru da se nada,, da njegov rad može biti iskorišćen kao priručnik ne samo pri građenju puteva, nego i na građenju železnica, aerodroma, hidrotehničkih i komunalnih objekata, od kojih je svaki skopčan sa izvršenjem velikih zemljanih radova.

Sastavljanje ovakvog rada ne može biti slobodno od nedo-stataka, naročito kad se uzme u obzir, da mnoga metoclička pitanja još nisu dob la definitivno rešenje i da se o njima u literaturi još uvek diskutuje. No autor se, pored svega toga nada, da će ovaj rad biti od koristi terenskim radnicima, koji se bave fizičko-geografskim procenjivanjem uslova uopšte i tla na terenu i u laboratoriji, posebno, kao i inženjerima-projektantima i izvođačima, koji svakodnevno koriste podatke terenskih radova.,.

Da bi pomogao čitaocu, autor je prvobitno predvideo da štampa kao prilog ovoj knjizi, čitav niz pomoćnih materijala (spiskove pribora terenskih geomehaničkih laboratorija, tipove različitih zapisnika itd.), na koje se u tekstu poziva. Ali, iz tehničkih razloga, ti prilozi su, pri štampanju knjige, Mli izo-stavljeni.

Autor će biti veoma zahvalan svakome, ko mu bude dosta-vio svoje primedbe o ovome radu i ko mu ukaže na bilo kakve njegove nedostatke. Primedbe molim slati na adresu; L e n i n -grad, 36, 4-ta Sovjetska ul. br. 8, st. 5.

. Aut ö r

4

DEO PRVI UTICAJ PRIRODNO-łSTORISKIH FAKTORA NA IZBOR PRAVCA TRASE PRI ISTRAŽIVANJU I

PRO JEK rOVANJU A UTOMOTBILSK1H PUTEVA

Izbor pravca puta i načina njegovog građenja određen je ne samo tehničko-ekonmoskim uslovima, nego i zbirom pri-rodno-istoriskih činilaca.

Ü ove činioce spadaju: 1) karakter reljefa terena, 2) n je-gov geološki sastav; 3) klima oblasti, 4) zemljište pored puta, 5) tle ispod puta, 6) hidrološke i hidrogeološke osobine oblasti, 7) karakter flore i dejstva faune.

G L A V A I RELJEF I GEOLOŠKI SASTAV TERENA I NJIHOV UTICAJ

NA IZgOft PRAVCA PUTA O P Š T I P O J M O V I

Poreklo i karakter reljefa od velikog su značaja pri reša-vanju pitanja, koja su skopčana sa izborom pravca trase i načina izvršenja radova.

m i pored potpune jasnosti u ovom pitanju, moramo se složiti sa poznatim geomorfologom prof. J, S, Edelštainom (16)1),

smatra, da pri reša vanju praktičkih zadataka, rü iz daleka njje dovoljno, ako se u obzir uzimaju samo orografske osobine reljefa, t j . njegove spoljašnje (hipsometrjske) konture, našta

desto ograničavaju traseri puteva. Od mnogo je većeg zna- < čaja razjašnjenje :storije porekla i razvitka oblika reljefa, jer, izražavajući se ręcimą navedenog istraživača, „oblici, koji su

»I Vidi bibliografski spisak na kraju knjige.

I

30) R u č n a presa za i s t i sk ivanje uzoraka iz c i l inderä \ — 1

38) Pr ibor za o p i t e s a p l o č o m 0 50, 30 i 16 cm 2 — — — 1 „

P O T R O Š N I L A B O R A T O R I J S K I M A T E R I J A L I S I T N I A L A T

1) M e n z u r e p r e č n i k a 6 c m od 1000 cm 3 graduirane 2) P i k n o m e t r i p o G e j — L i s a k u od 50 i 100 cm 3

3) M e s k o l b e n i r a z n e v e l i č i n e 4) Špric f l a š e 5) E l e n n m a j e r i c e razne v e l i č i n e 6) S a h a t n a s t a k l a 0 8—10 c m sa s teża l i cama i brojev ima 7) Ęks ikator i sa. n a t r i u m k a r b o n a t o m 8) P e t r i zde l i ce 0 5—10 c m 9) Kr i s ta l i za tor šo l j e 0 200—1000 cm 3

10) P o r c u l a n s k e šo l j e za i spar ivanje 0 15, 18, i 20 c m 11) S t a k l e n i l evc i 12) P o r c u l a n s k i a v a n sa t u č k o m 13) G u m e n e r u k a v i c e 14) B o c e k a p a v i c e 15) P i p e t e sa g u m i c o m . — graduirane 16) Prec izn i t e r m o m e t r i do 50° C 17) Zidni t e r m o m e t r i 18) S t a k l e n e v a t e 19) Obične v a t e 20) P a r a f i n a 21) V o d e n o g s tak la 22) S o n e k i s e l i n e 23) j Lavora , k a n t i i k o f a z a v o d u . 24) Spahtl i , ob ičn ih n o ž e v a i kašč ica dvos tranih i za k a f u 25) P l e h o v a 12 X 12, 15 X 10', 12 X 20 i' 20 X 50.

d u b i n e 12 d o 15 cm. 26) A z b e s t n e p loče i spod rešoa 27) Petro le j , s a p u n s k i prašak, krpe, peškir i itd. 28) Š t a n i c l e (papirnate k e s e od 1/4, 1/2, 1, 2, i 5 kgr)

31) R u č n a m a š i n a zä m l e v e n j e z e m l j e —

32) Pr ibor za P H anal i zu — r ^ Ä S

33) Ś toper i ce d o 15 min . — — — —

34) Zidni b u d i l n i k s toper ica dO 30 min .

35) Zidni sä t — - — — — —

36) R e š o i i pe tro le j sk i pr imus i — — —

37)- K a n c e l a r i j s k i n a m e š t a j —

6 „

komple t

1

1

2

1

1

307

S A D R Ž A J

frwłtatinto- .fiij^uli-.-at-i.'-, i ->•"'. $tpaną.

D E O / P R V I

Uticaj p r i r o d n o — i s t o r i s k i h f a k t o r a n a i zbor p r a v c a t rase pri i s t r a -ž i v a n j u i p r o j e k t o v a n j u a u t o m o b i l s k i h p u t e v a — — — — 5

i G L A V A I

Rel je f i g e o l o š k i s a s t a v t e r e n a i ' n j i h o v u t i c a j ń a i zbor pravca: p u t a ' 5

' ' O P S T I P O J M ö V i

R a v n i c e , d o l i n e i t e r a s e — — — — — — — 9 S t a r o g l e č e r s k i i e o l s k o — b r e ž u l j k a s t i ^reljef — — — _ . — 18 P l a n i n s k i p r e d e l i — | | S — .-Jjjg — — — — " 1 |

O d r e d j i v a n j e m e s t a n a k o j i m a ć e se i zvrš i t i s o n d a ž a — ^ — • 52 G e o l o š k i s a s t a v t e r e n a — J -77 — ' ' — • —- ,r—^

ö i Ä V A i i ' 7

K l i m a Hidro loške i h i d r o g e o l o š k e o s o b i n e oblasti* k r o z k o j u p r o l a z i • - trasa p u t a i v r š e n j e p o t r e b n i h p o s m a t r a n j a f*—terrarr*:w+ji/- ~ § t

K l i m a o b l a s t i k r o z fcpju -prolazi -tra.sa -puta : i • n j ę n i : . e l ą m ^ t i r # Q 3 t I s y i , --- v a ž n i z a s a m .putr^-r • — - — - —- ••>— .—- <— <— — - — 6 1

H i d r o l o š k e i h i d r o g e o l o š k e o s o b i n e ob las t i k r o z k o j u pro laz i trasa p u t a i v r š e n j e p o t r e b n i h . p o s m a t r a n j a —- — — _ — — 64

K r a t k a u p u t s t v a z a u z i m a n j e i i z o r a k a v o d e — —? — — —1 7 0

G L A V A II I

G e o b ó t a n i S k e i z e m l j i š n e o s o b i n e ob la s t i k r o z k o j u pro laz i '. i i z v r š e n j e o d g o v a r a j u ć i h , .pósmatrańjđ:;^—_ g g % 5 : : *:

K a r a k t e r r a s t i n j a ' i ž i v o t n e đ đ a t n o s t i ž i v i h 'bicä —1 ^ — T l a r a z l i č i t i h t i p o v a p o s t a n k a i n j i h o v a o c e n a u o d n o s u n a g r a ^ e n j e g |

i e k s p l o a t a c i j u p u t e v a — ~

D E O . D R u f i r

T e r e n s k o i s p i t i v a n j e t l a ż a - g j r a d j e n j e - p u t e v a ^

Strana G L A V A I V

Pr iprema za t erensko i sp i t ivanje t l a za gradjenje p u t e v a — — — 92 P r i p r e m n i r a d o v i — — — ~ ~ — — - — — — —• 92 O p r e m a n j e t erensk ih laborator i ja za i sp i t ivanje tla — — — — 92

G L A V A V

Opšte m o r f o l o š k o — g e n e t i č k e karakter i s t i čne osobine tla i m e t o d e n j i h o v o g p r o u č a v a n j a n a t e r e n u | | p l p — — ^ — 97

O P Š T I P O J M O V I

Struktura , bo ja i n o m e n k l a t u r a obojenost i t la — — — - — — 98-Struktura i s loženos t t la — — — i e | 100 Interkalac i je i k o n k r e c i j e — — —- — — — — — — — 102 Granulometr i sk i sas tav i m e t o d e n j e g o v o g odredjivarija na t erenu 113 F iz ičko m e h a n i č k e osobine i h e m i s k i sas tav t la — — — — — 114

G L A V A V I Proučavanje tla na terenu

V r s t e p r e s e k a tla. Pr inc ip i za odredj ivanje rrjihovog mesta i n j i h o v e g u s t i n e p o s t a v l j a n j a — — — — — — — — — 119

T e h n i k a izrade sondažn ih jama. Preg l ed , i op i s preseka. Terensk i zapisnic i — — —•' — — — —- — —- :— — — 121

G L A V A V I I

M e t o d i k a u z i m a n j a uzoraka t la — — — _ — — — 125 ^ Opšta u p u t s t v a s | j — —• — — — — v — l | | j .— --125 Metod ika u z i m a n j a m o n o l i t a bez očuvanja prirodne v lažnost i r— 125 Metodika u z i m a n j a mono l i ta s a o č u v a n j e m prirodne v lažnost i — 129 Metod ika u z i m a n j a p o r e m e ć e n i h uzoraka i • uzoraka za s p e c i j a l n e

Metodika u z i m a n j a uzoraka sa p o r e m e ć e n o m Strukturom iz bušot ine 136 jprincip u z i m a n j a uzoraka t la iz sondažnih j a m a —: —^ — g i — 133 Karakter i s t ike k o j e autor preporučuje za ocenj ivanje gradjev insk ih

osobina t la pri p r o j e k t o v a n j u razl ič i t ih putn ih objekata —.. — 140

G L A V A V I I I

Rekognoscirna- i sp i t ivanja t la n a p u t e v i m a i metod ika n j i h o v o g Izvr-šenja —• | |S1 | |—" — i-.—̂ - r - — —: —'' •— .— .— 148

Opšta uputs tva _ —• — r - — — — — — —" . r1* — — 143 Rekognosc irna i sp i t ivanja t la —( -r- — — — — — 1 — Izveštaj o i 'ekognoscirnim i s p i t i v a n j i m a t la za gradjenje p u t e v a 155

G L A V A I X Deta l jna i dopunska i sp i t ivanja tla, metod ika n j ihovog izvršenja i

d o k u m e n t o v a n j e — • — _ . — — — — — 153 Deta l jna i sp i t ivanja t la i m e t o d i k a n j i h o v o g i z v r š e n j a — — — — 153

. 31 o. i m '

Strana Terensfei laborator i sk i r a d o v i i p r i p r e m a za izradu tehničkog pro-

j e k t a — sfe — — — — — lb'2 Dopunska i sp i t i vanja t la za g r a d j e n j e p u t e v a r -̂ ^ t , — — — — 173 Zadatak g e o m e h a n i č a r a pri izradi t e h n i č k o g pro jek ta puta — 173

D E O T R E Ć I

Ispi t ivanja t la pri r ekons trukc i j i pos to jeć ih p u t e v a i n j ihove i^ięi-^ f i čnos t i -* - — j | | | § | p l . _ _ . _ — —.. — •— 131

Opšta r a s m a t r a n j a \ " •— — — ^ - M i — — — •• — 181

G L A V A X

Isp i t ivanje t la pr i rekons trukc i j i pos to jeć ih p u t e v a —" — — — 182 Pr iprema z a i sp i t i vanje z e m l j a n o g trupa pos to jeć ih p u t e v a — — 182 Isp i t ivanje z e m l j a n o g trupa, jarkova za odvodnjavanje , k o l o v o z n o g

zastora i p o d l o g e p u t a — ^ —' — — — 184 N a d i m a n j a i n a č i n n j i h o v o g i zučavanja — — — .— —• — 194

G L A V A X I

I sp i t ivanje i n ž e n j e r s k i h objekata mM — — — — —: —• 202 I sp i t ivanje u s e k a i n a s i p a — — — — — — — — ,— — 202 Ispitivianje m o s t o v a , propus ta i c ev i '-r-- - r ."- —- .— • — — — — 205 D o k u m e n t a c i j a ge 'omehaničkih i sp i t ivanja z a v r e m e i s tražnih radova

n a p o s t o j e ć i m p u t e y i m ą — — ^ — — — " — • — : — 207

D E O Č E T V R T I

Is traž ivanja nalaz i š ta g r a d j e v i n s k i h mater i ja la (majdana i pozaj-miš ta ) — — — ^ :••— — S s ; S S — — ' — J f — ^ ^ ^ 2 1 0

G L A V A X I I

Rekognosc i rna i l i probna i s traž ivanja nalaz i š ta gradjev inskih( rhaj-danskih) mater i ja la — . — — . . 7 % . / — — — —- 210

O P Š T A R A S M A T R A N J A

P r i p r e m n i r a d o v i — :— — :— —- — -— — •— ~ ' - i j § | — 212 D e l o k r u g t erensk ih radova i n j i h o v a obrada u b i r o u ^ p p ? — — — 214

GLAVA XIII D e t a l j n a i s traž ivanja na laz i š ta u bl iz ini trase — — --t* g g | — 226 P r i p r e m n i i t e r e n s k i radov i — — — — —. — — — 226 I s traž ivanje p e š č a n i h i š l j u n č a n i h na laz i š ta u bl iz ini trase • — — 232 I s traž ivanje k a m e n o l o m a u bl iz in i t rase ;— Ä -7- — ••— ••— 235 I s traž ivanje na laz i š ta k a m e n a oblutka u m e s t i m a bhzu trase —gy— 240 Rekognosc irno- i s t ražn i radov i pri traženju mater i ja la za pobol jša-

v a n j e z e m l j a n i h p u t e v a — . •— '— — — — 243 Sadrž ina i sp i t ivanja k a m e n o g i š l j u n č a n o g gradjev inskog materi ja la

- u t e r e n s k i m i s t a l n i m laborator i jama _ — — — '— — 244

311

Strana Metode u z i m a n j ä ü z o r a k a z a l a b o r a t o r i s k a ispitivanja^ za proračun

- ko l ič ine mater i ja la u nalaz iš tu — ~ - — ^ — — 245 Def in i t ivna obrada mater i ja la prit i s t raž ivanju nalaz i š ta gradjev in -

sk ih mater i j äla > ^ _ u— _ I § | — 253

G L A V A X I V : Metodika ödredjiVänja kategor i ja t l a p r e m a s t epenu t e š k o ć e n j i h o v e

Üs lov i k o j e treba da i spuni n e k o tle, da bi m o g l o bit i upotreb l jeno za izradu nas ipa — ^ — — — — ' — 254

Odred j i van je kategori je raznih vrs ta t la p r e m a s t e p e n u t e š k o ć e n j i -h o v e razrade — — Bf'•Ü-'* — — w 1 Ł l ; — 257

D E O P E T I Geološka i sp i t ivanja blata i m e s t a n a k o j i m a će ś e gradit i ve š tačk i

objekt i (mostovij propust i i cevi).- — — ~ — f-r — 263

G L A V A X V Blata i spec i f ičnost i geo loških i sp i t ivanja koją se vrše na n j i m a — 263

O P Š T I P O J M O V I Treset i i śaprópeTi i n j i h o v e osobiite " ^ s B B f c — .4--- — — 260 Rekognosc irna i sp i t ivanja blata "'--i- — — — — — — — 276 Deta l jno i sp i t ivanje blata — — — — — — — — _ ' — 291

., G L A V A X V I Geološka is traživanja za m a l e i srednje veštačike objekte (mostove ,

j?ropus te i cevi) — — — _ _ — — 295

O P Š T I P O J M O V I Isp i t ivanje za projektdvanje m a l i h Veš tačk ih objekata — — — — 297 Istražni radovi za pro jek tovanje ve š tačk ih objekata srednje v e l i č i n e 300 Obradą mater i ja la u b iróu — — — pj | — — — > 303

Z A K L J U Č A K Oprema , za t erensku g e o m e h a n i č k u laborator i ju #KK306