SVEUČILIŠTE U ZAGREBU GEOTEHNIČKI FAKULTET · sveuČiliŠte u zagrebu geotehniČki fakultet...

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GEOTEHNIČKI FAKULTET

Kristina Srnec

PRIMJER ANALIZE I IZRADE GEOTEHNIČKIH SIDARA KOD

ZAŠTITE GRAĐEVINSKE JAME

DIPLOMSKI RAD

Varaţdin, rujan 2011.

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GEOTEHNIČKI FAKULTET

DIPLOMSKI RAD

PRIMJER ANALIZE I IZRADE GEOTEHNIČKIH SIDARA

KOD ZAŠTITE GRAĐEVINSKE JAME

Mentor: Kandidat:

Prof. dr.sc. Boţo Soldo Kristina Srnec

Varaţdin, rujan 2011

Sadržaj

1. UVOD ................................................................................................................................... 1

2. OPĆENITO O ZAŠTITI GRAĐEVINSKE JAME PODZEMNE GARAŽE NA KAPUCINSKOM TRGU U VARAŽDINU ............................................................................... 2

3. OPĆENITO O GEOTEHNIČKIM SIDRIMA .................................................................. 8

3.1. ELEMENTI GEOTEHNIČKOG SIDRA................................................................................................... 8

3.2. SIDRIŠNA I SLOBODNA DIONICA ................................................................................................. 10 3.2.1. ČELIČNA KOMPONENTA ....................................................................................................... 10

3.3. PODJELA SIDARA ..................................................................................................................... 11

3.4. PREDNAPREZANJE SIDARA ...................................................................................................... 12

3.5. NOSIVOST SIDARA .................................................................................................................. 15

3.6. STANJE SLOMA GEOTEHNIČKOG SIDRA ................................................................................... 17

3.7. FAZE IZVEDBE SIDARA NA TERENU .......................................................................................... 18 3.7.1. IZRADA BUŠOTINE ................................................................................................................ 18 3.7.2. IZRADA, TRANSPORT, SKLADIŠTENJE, SASTAVLJANJE I UGRAĐIVANJE SIDARA ................. 19 3.7.3. INJEKTIRANJE ....................................................................................................................... 20 3.7.4. PREDNAPREZANJE SIDARA ................................................................................................... 21

3.8. INJEKCIJSKA SMJESA ............................................................................................................... 22 3.8.1. KONTROLA KVALITETE INJEKCIJSKE SMJESE ........................................................................ 24

3.9. ISPITIVANJE GEOTEHNIČKIH SIDARA ....................................................................................... 25 3.9.1. OPREMA ZA ISPITIVANJE GEOTEHNIČKIH SIDARA ............................................................... 26

3.10. UPOTREBA GEOTEHNIČKIH SIDARA ......................................................................................... 28

3.11. ZAŠTITA GEOTEHNIČKIH SIDARA ............................................................................................. 29

4. IZVEDBA GEOTEHNIČKIH SIDARA PODZEMNE GARAŽE NA KAPUCINSKOM TRGU U VARAŽDINU ........................................................................................................... 31

4.1. KONCEPCIJA RJEŠENJA ZAŠTITE GRAĐEVINSKE JAME PODZEMNE GARAŽE NA KAPUCINSKOM TRGU U VARAŽDINU ............................................................................................................................ 31

4.2. GEOTEHNIČKA SIDRA .............................................................................................................. 33 4.2.1. SVOJSTVA MATERIJALA KORIŠTENIH KOD GEOTEHNIČKIH SIDARA ..................................... 34 4.2.2. RADOVI POTREBNI PRIJE SAME UGRADNJE SIDARA ............................................................ 35 4.2.3. BUŠENJE ............................................................................................................................... 37 4.2.4. UGRADNJA I INJEKTIRANJE SIDARA ...................................................................................... 38 4.2.5. PREDNAPREZANJE SIDARA ................................................................................................... 40

5. ZAKLJUČAK .................................................................................................................... 48

LITERATURA ........................................................................................................... 50

PRILOZI .................................................................................................................. 51

PRIMJER ANALIZE I IZRADE GEOTEHNIČKIH SIDARA KOD ZAŠTITE GRAĐEVINSKE JAME

Kristina Srnec

1

1. UVOD

Geotehnička sidra predstavljaju poseban element u grupi geotehničkih

konstrukcija koje na poseban način učvršćuju prirodni teren iza profila tla ili zaštitne

konstrukcije. Sidrima se vlačna sila s konstrukcije prenosi u tlo. Za prenošenje

vlačne sile koristi se posmična čvrstoća okolnog tla. Sidra su razmjerno tanke ali

dugačke ţeljezne šipke, ili na neki način povezani dugački snopovi čeličnih ţica,

koji se ugraĎuju i na razne načine učvršćuju u bušotinama manjeg promjera. U

svakom pojedinom slučaju u praksi potrebno je na temelju pomno razmatranih

utjecajnih faktora provesti odgovarajući izbor geotehničkog sidra. Danas su

najznačajnija prednapregnuta sidra s linijskim prijenosom sile sa sidrišta u tlo koja

uz to imaju i jasno izraţenu sidrišnu dionicu. Takvo sidro predstavlja geostatički

element koji je sastavni dio sklopa objekt – sidro - tlo, unutar kojeg su vrlo sloţena

stanja naprezanja i deformacija

U graĎevinarstvu su prednapregnuti elementi ušli u primjenu tek u novije

vrijeme, tek prije 65 godina. Početak komercijalne primjene geotehničkih sidara je

1958. godina kada Bauer po prvi puta koristi čelični štap, koji je postavljen u rupu promjera

6 cm, ispunjenu injektiranom cementnom smjesom. Upotreba prednapregnutih

geotehničkih sidara iznosi od 25 do 30 godina.

U ovom radu opisana su geotehnička sidra općenito, njihova podjela, način

njihove primjene, zaštita sidara te općenito njihova vaţnost kod zaštite graĎevinske

jame. Na primjeru podzemne garaţe u Varaţdinu na Kapucinskom trgu, koja je

trenutno u izgradnji, biti će prikazana konkretna zaštita graĎevinske jame

geotehničkim sidrima, uz naglasak na testiranje geotehničkih sidara.


Kristina Srnec

2

2. OPĆENITO O ZAŠTITI GRAĐEVINSKE JAME

PODZEMNE GARAŽE NA KAPUCINSKOM TRGU U

VARAŽDINU

GraĎevinska jama o čijoj zaštiti će biti riječ u ovom diplomskom radu nalazi se

na lokaciji Kapucinskog Trga u Varaţdinu. Konkretno, riječ je o izgradnji javne

podzemne garaţe s dvije podzemne etaţe. Tlocrtne dimenzije zahvata iznose 79,35

m x 81,10 m, a kota dna iskopa je na -7,80 m od kote terena 0,00 tj. na koti 164,10

m.n.m.

Slika 1. Lokacija podzemne garaže smještana na Kapucinskom trgu u Varaždinu

Slika 2. Izgled parkirališta ispred robne kuće Vama prije početka izgradnje podzemne

garaže na Kapucinskom trgu

Robna kuća Vama

Varaţdin

Podzemna garaţa u

izgradnji na

Kapucinskom trgu u

Varaţdinu Zagrebačka banka u

Varaţdinu


Kristina Srnec

3

Prethodnim ispitivanjima i istraţnim

bušenjima ispitani su sastav i karakteristike

temeljnog tla (slika 3.). UtvrĎeno je da se

ispod površinskog sloja asfalta i betona,

debljine cca 40-50 cm nalazi:

1. Sloj zaglinjenog šljunka,

pomiješanog s pijeskom, te praha do

maksimalne dubine - 3,5 m

2. sloj šljunka, pjeskovitog, dobro

graduiranog, srednje zbijenosti, registriranog

do dna bušenja.

Podzemna voda registrirana je na koti - 3,5 m

od kote terena za vrijeme istraţnih radova.

Zaštitna konstrukcija izvodi se radi osiguranja

suhe graĎevinske jame, te zaštite bokova

graĎevinske jame od pritiska tla, susjednih

graĎevina i prometa, te pritiska podzemne

vode. Tlocrtna dispozicija zaštitne

konstrukcije prikazana je u prilogu, dok je

presjek konstrukcije zaštite graĎevinske jame

prikazan na slici 4 .

Slika 3. Sastav temeljnog tla dobiven prema uzorcima iz bušotine B1


Kristina Srnec

4

Slika 4. Koncept zaštitne konstrukcije - poprečni presjek

Kao što je vidljivo (slika 4.), dijelovi zaštitne konstrukcije graĎevinske jame su:

Armiranobetonska dijafragma po obodu jame, debljine 60 cm i povezana je s

naglavnom gredom visine 80 cm i širine 65 cm. Dubina dijafragme je 14,30 m,

dno dijafragme se nalazi na koti 154,60 m.n.m.

Geotehnička sidra izvode se u skladu s uobičajenim principima projektiranja i

izvedbe geotehničkih sidara. Projektom je predviĎena ugradnja geotehničkih

privremenih i probnih sidara, s tim da su probna sidra 5 ∅ 0,6", dok su ostala

(radna) sidra 4 ∅ 0,6". Geotehnička sidra su ukupne duljine 14,5 m, pod nagibom

od 15°, sa duljinom sidrišne dionice 8,0 m i slobodne dionice 6,5 m. Računska

sila u sidru iznosi F = 580 kN.

Mlaznoinjektirani stupnjaci koji se izvode radi brtvljenja graĎevinske jame,

promjera su 160 cm i izvode se u dnu graĎevinske jame duljine 3,0 m, tako da se

preklapaju i čine nepropusni čep materijala. TakoĎer, izvest će se dva reda

vertikalnih mlaznoinjektiranih stupnjaka duljine 11,0 m uz susjednu robnu kuću

te jedan red kosih mlaznoinjektiranih stupnjaka.


Kristina Srnec

5

U svrhu mjerenja deformacija zaštitne konstrukcije, te potvrĎivanja pretpostavki

postavljenih u projektu i sigurnog izvoĎenja zaštitne konstrukcije, u

armiranobetonsku dijafragmu postavljaju se inklinometarske cijevi, a na naglavnu

gredu geodetski reperi. Inklinometrima se mjere pomaci dijafragme - rotacija i

savijanje. Eventualni pomaci susjedne graĎevine takoĎer će se pratiti, na način da se

na fasadu ugrade geodetski reperi, i inklinometri kojima se mjeri eventualno gibanje

zidova.

Kako ne bi došlo do opasnosti po stabilnost i sigurnost konstrukcije zaštite

graĎevinske jame, utvrĎen je sljedeći redoslijed izvedbe radova:

1. formiranje radnog platoa za izvedbu dijafragme na koti 170,00 m.n.m.

2. izvedba elemenata armiranobetonske dijafragme

3. iskop do kote 168,00 m.n.m. i formiranje platoa za izvedbu sidara

4. izvedba mlaznoinjektiranih stupnjaka za brtvljenje dna graĎevinske jame (ako je

potrebno), te izvedba probnog crpljenja

5. izvedba geotehničkih i štapnih sidara

6. izvedba iskopa sa sukcesivnim crpljenjem podzemne vode.


Kristina Srnec

6

Slika 5. Građevinska jama na Kapucinskom trgu u Varaždinu

Slika 6. Građevinska jama na Kapucinskom trgu u Varaždinu tijekom zime


Kristina Srnec

7

Slika 7. Slikoviti prikaz budućeg objekta – poprečni i uzdužni presjek

Slika 8. Slikoviti prikaz budućeg objekta

U ovom poglavlju prezentirane su osnovne karakteristike zaštitne konstrukcije

graĎevinske jame, dok će se u sljedećim poglavljima detaljno razraĎivati o

geotehničkim sidrima općenito te sama izvedba geotehničkih sidara na lokaciji

podzemne garaţe na Kapucinskom Trgu u Varaţdinu.


Kristina Srnec

8

3. OPĆENITO O GEOTEHNIČKIM SIDRIMA

3.1. ELEMENTI GEOTEHNIČKOG SIDRA

Geotehničko sidro mora biti konstruirano tako da sadrţi sljedeća 3 glavna

elementa:

• Sidrišu dionicu, duljine La

• Slobodu dionicu duljine Lf

• Glavu sidra

Slika 9. Prednapregnuto sidro s elementima i oznakama

Na slici su prikazani elementi sidra,

a to su:

1. Glava sidra

2. Konstrukcija oslonca

3. Usidrena konstrukcija

4. Bušotina

5. Zaštitna cijev

6. Čelična natezna dionica

7. Injekcijsko tijelo

8. Sidrišna stopa

Preostale oznake na slici označuju:

Lf – duljina slobodne dionice

La – duljina sidrišne dionice sidra

Ls – ukupna duljina sidra

Lfs – slobodna duljina čelika

Las – duljina usidrenja čelične natezne dionice

ΔLb – rezervni produţetak bušotine

N – opterećenje sidara

S – pomak glave sidra u smjeru osi sidra


Kristina Srnec

9

Slika 10. Prednapregnuto geotehničko sidro sa tipičnim elementima i oznakama

Slika 11. Primjeri glave sidara

Slika 12. Elementi glave sidra


Kristina Srnec

10

3.2. SIDRIŠNA I SLOBODNA DIONICA

Sidrišna dionica La ima uloga da se sila sa sidra prenese u tlo.

Uloga slobodne dionice sidra, duljine Lf, je višestruka pa je ponekad potrebno više

vremena za odreĎivanje slobodne dionice nego sidrišne dionice La. Postoje dva

osnovna faktora koji upućuju na izbor većih duljina slobodnih dionica sidra Lf, a to

su:

1. Potreba prijenosa sile u duboko zaleĎe objekta da bi se ušlo u stabilne formacije

stijene ili tla i da bi se umanjio povratni refleks opterećenja iz sidrišne zone u

usidreni objekt

2. Ostvarivanje fleksibilnosti geotehničkog sistema radi ostvarivanja što većeg

elastičnog produţenja sidra, kako bi:

• pad sile prednaprezanja bio što manji

• se omogućilo geotehničkom sidru da se u što većoj mjeri adaptira

deformacijama, tj. pomacima do kojih dolazi unutar sidrene konstrukcije

Slobodna duţina sidra zavisi :

od osobine poluprostora

od poloţaja linije loma koja je odreĎena putem analiza stabilnosti

od teţine mase tla koja se aktivira oko sidra za slučaj sigurnog prenošenja

sile

od čvrstoće padinskog masiva

od dimenzije bloka na spoju koji mora biti stabiliziran na svojoj poziciji.

3.2.1. ČELIČNA KOMPONENTA

Čelična komponenta geotehničkog sidra sastoji se od čeličnih ţica spojenih u

strukove ili čeličnog kabla projektiranog profila. Kabeli i ţičana uţad prave se iz

pojedinačnih ţica (6 kom.), koje se pletu oko debele centralno postavljene ţice, a za

veće kabele slijedi 12, 18, itd. vanjskih ţica oko osnovnog kabela. Kabeli su

pocinčani, galvanizirani ili plastificirani radi zaštite od korozije. Prije upotrebe vrše

se ispitivanja prema propisima za primjenu ţice/kabela u prednapregnutim

betonskim konstrukcijama. U geotehničkim sidrima koriste se razne vrste čelika.


Kristina Srnec

11

Najčešće rebrasti čelik za tzv. pasivna ili kruta sidra ili visokovrijedni čelik za

geotehnička sidra velike nosivosti.

3.3. PODJELA SIDARA

S obzirom na aktiviranje vlačne sile sidra se dijele na:

obična (bez prednaprezanja)

prednapregnuta

S obzirom na vrstu prijenos sile sa sidara na tlo ili stijenu, i to sa:

točkastim prijenosom

linijskim prijenosom

plošnim prijenosom

volumenskim prijenosom

Po postojanosti dijelimo sidra na:

sidra za privremene graĎevine

sidra za stalne svrhe

Prema vrsti usidrenja sidra se dijele na:

sidra s mehaničkim usidrenjem kraja zatege

sidra s usidrenjem adhezijom

kombinirana, s mehaničkim usidrenjem i adhezijom

S obzirom na vrstu izvedbe dijele se na:

adheziona (štapna sidra) – predstavljaju čelični štap na jednom kraju čvrsto

usidren u bušotinu s pomoću mehaničkog uklještenja ili sidrenjem adhezijom.

Sila se ostvaruje nakon pomaka konstrukcije. To su sidra koja sluţe za

preuzimanje većih vlačnih (obično horizontalnih) sila (iznad 400 kN), relativno

dugačka (do cca 50 m). Mogu biti trajna ili privremena (trajnosti do 2. godine).

Upotrebljavaju se kod izvedbe zaštite graĎevinskih jama, zatim za učvršćenje

velikih razmjerno strmih pokosa, iskopa trošnih ili jako dezintegriranih uslojenih

raspucalih stijenskih masiva i sličnih graĎevina. Injektirana štapna sidra

ugraĎuju se u bušotine ispunjene cementnom smjesom ili smjesom


Kristina Srnec

12

Slika 13. Štapno sidro

prednapeta (geotehnička) – sila se kontrolirano unosi u konstrukciju u fazama za

vrijeme izvedbe, za velike sile preko 500 kN.

U pogledu načina upotrebe dijele se na:

trajna sidra – su ona kod kojih vijek trajanja mora biti jednak vijeku trajanja

konstrukcije koja se sidra.

privremena sidra - se smatraju ona sidra kod kojih vijek trajanja iznosi do 2

godine.

probna geotehnička sidra - su ona koja su na poseban način oblikovana i

ugraĎena. Na ovim sidrima se vrše ispitivanja na osnovu kojih dobivamo

podatke vezane za izbor vrste sidra i duţine veznog dijela sidra.

3.4. PREDNAPREZANJE SIDARA

Kod geotehničkih sidara prednaprezanje se prvenstveno provodi sa svrhom da se :

1. sidro po potrebi trenutno aktivira i to putem procesa samonaprezanja

2. spriječe eventualni štetni pomaci usidrenog objekta

3. provede kontrola uspješnosti izvedbe sidra


Kristina Srnec

13

4. izazovu povoljni efekti uklještenja meĎu stijenskim blokovima i

fragmentima, odnosno da se poveća integritet diskontinuirane stijenske mase.

Kod geotehničkih sidara potrebno je pomno odabrati odgovarajuću vrijednost sile

prednaprezanja Np, koja će zadovoljiti prethodno navedena 4 uvjeta zbog kojih se

sidra uopće i prednapreţu. Time se i s druge strane izbjegne efekt umjetno

stvorenog polja visokih naprezanja. Ti se uvjeti mogu zadovoljiti samo uz pomoć

samonaprezanja. Ako se u sidro unese sila prednaprezanja Np, manja od radne sile

Nr, te manja i od stvarne sile koju je prirodna interakcija geostatičkog sustava

namijenila sidru, tada će procesom samonaprezanja porasti unijeta sila Np, na

stvarno potrebnu silu Ns. Time je izbjegnuto nepotrebno unošenje visokih

vrijednosti prednaprezanja u sidro. Sidro samonaprezanjem time dobije rano onu

silu koja mu kroz interakciju objekt – sidro - tlo stvarno i pripada. Radi sustavnog

označavanja odreĎenih karakteristika vrijednosti sile koje se mogu javiti kao

opterećenje sidara, predloţena je sljedeća konvencija:

Slika 14. Oznake sila u geotehničkom sidru

Teoretski bi se sila u sidru mogla realizirati u rasponu vrijednosti od 0 do Nf, dakle:

0 ≤ N ≤ Nf

Pri tome je:

Nf – sila granične nosivosti sidra kao gotove konstrukcije u tlu.

No – nominalna vrijednost sile u sidru. Označuje pribliţnu vrijednost maksimalne sile

prednaprezanja, a predstavlja nasljedni termin preuzet od kabla korištenog u

prednapregnutom betonu. Uobičajeno je da se koristi kao nazivna oznaka kabela.

Nr – računska radna sila, koju prema statičkom proračunu treba preuzeti sidro u

statičkom radu cjelokupne geostatičke konstrukcije

Ns – stvarna sila kojom će sidro, posredstvom prirode biti opterećeno u sustavu

promatrane konstrukcije, a u skladu s konkretnim uvjetima postojanja sidra

Np – sila izvršenog i u sidru ostavljenog prednaprezanja sidra


Kristina Srnec

14

Na primjeru betonskog bloka prikazano je kako zapravo funkcionira prednapregnuto

geotehničko sidro.

Slika 15. Prikaz djelovanja prednapregnutog geomehaničkog sidra

a) sidro prije prednapinjanja

b) prednapinjanje sidra aktivira kontaktne napone ispod betonskog bloka

c) na blok djeluje vanjska sila P < Np

d) veličina sile jednaka je sili prednapinjanja sidra Np

e) sila P veća je od sile Np – u sidru se pojavljuje sila N = P > Np

Prednaprezanjem se ostvaruje elastično produţenje sidra, koje je redovito veće od

slijeganja tla ispod bloka betona. Ako bi se tlo ispod betonskog bloka s vremenom

sleglo to bi značilo da je sila prednaprezanja pala na nulu, stoga je potrebno da odnos

se/sb bude što veći broj. Čelični natezni članak je glavni element sidra koji sudjeluje pri

ostvarenju pomaka se prema Hookeovu zakonu:

Se – produţenje sidra

Np – sila prednaprezanja sidra

Lf – duljina slobodne dionice


Kristina Srnec

15

E – modul elastičnosti

F – površina presjeka nateznog članka

To znači da će vrijednost pri odreĎenoj sili P biti veća što je dulja slobodna dionica Lf,

manja površina nateznog članka F i manji modul elastičnosti. Površina presjeka

čeličnog članka sidra moţe se smanjiti koristeći čelik velike čvrstoće tzv. visokovrijedni

čelik. Prikazano je aktiviranje normalnih kontaktnih naprezanja ispod betonskog bloka

(slika 13b) zbog djelovanja sile Np koja je prednaprezanjem ostavljena u sidru.

Intenzitet je kontaktnog naprezanja pp= Np/Fb, gdje je Fb površina kontaktne plohe.

Djelovanjem vanjske podizne sile P intenzitetom P < Np (slika 13c) tada će pomaci blok

– tlo biti neznatni, ali dovoljni da se nova ravnoteţa uspostavi radom kontaktnih

naprezanja na vrijednost:

Ako se intenzitet sile P poveća do vrijednosti (slika 13d) tada se minimalnim

pomacima sistema dolazi do novog ravnoteţnog stanja pri kojemu su kontaktna

naprezanja svedena na nulu, a sila u sidru je i dalje nepromijenjena. Povećanjem sile P

na vrijednost (slika 13e) ravnoteţa sistema uspostavlja se isključivo

povećanjem sile u sidru, ali to je popraćeno znatnim porastom pomaka , tako da se

izmeĎu bloka i tla otvara zijev.

3.5. NOSIVOST SIDARA

Nosivost sidra u velikoj mjeri zavisi od kvaliteta unošenja sile prednaprezanja u

tlo. Ovo je jedan od najvećih problema koji se pojavljuju u ovoj vrsti konstruktivnih

elemenata. Nosiva temeljna tla u koja sidrimo geotehničko sidro mogu biti zemljani ili

stijenski masiv. Velike sile koje se pojavljuju u sidrenom dijelu sidra prenose se na

stijenski masiv uz pomoć injektiranog sidra sa cementom.

Ispitivanja, koja su obavljena na ovakvim sidrima, pokazala su da se u veznom dijelu

sidra pojavljuje adhezija veličine 5000 kN/m2. Uvjet da spoj sa stijenskom masom mora

biti nepomičan omogućava prijenos velikih sila sidrenja u stijensku masu. Prethodno se


Kristina Srnec

16

mora bušotina ispitati na vodonepropusnost. Ako bušotina nije vodonepropusna onda se

izvrši konsolidacija bušotine sa injektiranjem. Poslije toga se izvrši novo bušenje i

ugraĎivanje sidra sa čime se postiţe dovoljna sigurnost u prenošenju sila. U zavisnosti

od različitih pokazatelja zavise i različite mogućnosti prijenosa sile u osnovnu na

stijensku masu. Ako postoje razlike u osobinama i hrapavosti stijenske mase onda se

prijenos sile moţe odrediti samo sa probnim sidrima pomoću kojih se odreĎuju stvarna

moguća opterećenja koje stijenska masa moţe preuzeti. Kod probnih sidara se obično

skrati vezna duţina za trećinu sa omjerom faktora sigurnosti. Sidro se opterećuje do

rušenja.

Nosivost sidara u zemljanim masivima zavise od osobina masiva i tehnologije

ugraĎivanja veznog dijela sidra. Najznačajniji faktor koji utječe na nosivost sidra je

vezni dio čiji je učinak povezan sa odreĎenim ograničenjima. Sa povećanjem pomaka

veznog dijela smanjuje se trenje po plaštu. Slijedeći faktor, koji utječe na nosivost sidra

u zemljanim masivima, je promjer bušotine. Sa povećanjem promjera bušotine

povećava se sila trenja. MeĎutim, ovo povećanje ima svoje granice, pošto se mora

izvesti po čitavoj duţini bušotine što ima za posljedicu povećane troškove bušenja.

Na nosivost sidra u zemljanom masivu utječe i pravilno izvedena bušotina po čitavoj

veznoj duţini sidra. Jedan od najboljih pokazatelja nosivosti ovih sidara je mjerenje

povećanja pritiska pri injektiranju. U čestim slučajevima pa i u koherentnim

materijalima zadovoljava i samo jednostavno injektiranje. Kod materijala sa slabim

osobinama to nije dovoljno. U takvim slučajevima se upotrebljava tzv. poinjektiranje,

odnosno ponovno injektiranje veznog dijela sidra nakon odreĎenog vremena. U

koherentnim materijalima se obično, kod prvog injektiranja, ispune samo pukotine u

bušotini ili manje kaverne.

Takvo injektiranje prenosi razmjerno male sile. Sa poinjektiranjem veznog dijela sidra

pod visokim pritiskom povećavaju se radijalni naponi na spoju mase za injektiranje sa

zemljanom masom. Sa time se povećava sila trenja po plaštu i oblikuje neregularni

oblik i površina sidra sa čime se osigurava bolji spoj sidra sa okolinom. Sa više puta

ponovljenim injektiranjem opisani efekt se još više poboljša. Svako sidro mora na

primopredajnom ispitivanju zadovoljiti vrijednost radne sile. Rezultati ispitivanja


Kristina Srnec

17

moraju biti dostavljeni na vrijeme i u odgovarajućem oblik, kako bi analiza dobivenih

vrijednosti mogla biti napravljena na zadovoljavajući način. Interpretaciju rezultata

kontrolnog ispitivanja geotehničkih sidara obavlja odgovorni projektant.

Za podzemnu garaţu na Kapucinskom trgu na 4% od ukupnog broja sidara, umjesto

kontrolnog ispitivanja, provest će se ispitivanje sidara na veće vrijednosti sile (sila

nosivosti s obzirom na čelik). U ovisnosti od dobivenih rezultata, projektant odlučuje o

stupnju tolerancije ili eventualnoj potrebi za sanacijom.

3.6. STANJE SLOMA GEOTEHNIČKOG SIDRA

Do sloma sidra ili nemogućnosti daljnjeg korištenja sidra dolazi pri nastajanju:

prekida same čelične ţice ili snopa ţica

popuštanja veze na kontaktu ţica

posmičnog loma na kontaktu injektirane smjese i okolnog tla

sloma unutar samog tla na nekoj udaljenosti od sidrenog tijela

sloma stupca injektirane smjese koji okruţuju ţicu unutar sidrenog tijela

neprihvatljivih pomaka glave sidra

postepenog pogoršanja stanja sidra kada sistem postaje neupotrebljiv

Da bi došlo do idealnog sloma bilo bi potrebno da otkaţu sve komponentu sustavu

geotehničko sidro – tlo, ali to u praksi nije realno za očekivati. Moguće je da otkaţu

pojedine komponente sustava, kao npr. popuštanje krutog sidra uslijed prekoračenja

nosivosti čelika na vlačnu silu ili slom u samom tlu prekoračenjem posmične čvrstoće

pa time dolazi do sloma tla. Povećanje nosivosti sidra postiţe se utjecajem na

aktiviranje veličine maksimalnog posmičnog otpora na kontaktu injektirana smjesa –

okolno tlo različitim tehnikama bušenja, primijenjenim tlakom injektiranja, dodacima

injektiranoj smjesi itd.

Sidrišna duljina je ključni dio geotehničkog sidra, gdje se mogu definirati dva

mehanizma prijenosa vlačne sile. Oni uzrokuju mobiliziranje parametara čvrstoće tla i

pomak sidra uslijed djelovanja vanjske sile. Prvi je tzv. adhezioni mehanizam ili

mehanizam aktiviranja trenja, koji nastaje kada dolazi do aktiviranja dovoljno velikih

pomaka duţ sidrene dionice da se u potpunosti aktivira trenje duţ sidrišne dionice.


Kristina Srnec

18

Drugi mehanizam je generalni slom tla tj. otkazivanje nosivosti sidrenog klina. Potrebno

se uzeti u obzir nekoliko činjenica bez obzira na to kakva se analiza sloma geotehničkog

sidra provodi, a to su:

vanjsko opterećenje prenosi se iz jednog medija u drugi preko sistema

geotehničko sidro – tlo, gdje je s jedne strane samo sidrišno tijelo s

karakteristikama koje je relativno lako odrediti, a s druge strane okolno tlo koje

je injektirano do neke udaljenosti

karakteristike tla prije, te prilikom samog sloma sidra

generalni oblik i geometrijska (ne)pravilnost potencijalne plohe sloma,

stanje naprezanja u trenutku sloma tj. vrstu naprezanja, njihovu veličinu i smjer

duţ plohe slom

3.7. FAZE IZVEDBE SIDARA NA TERENU

Za izbor najboljeg sidra potrebno je definirati osnovne elemente sidrenja, a to su:

područje stijene ili tla koje omogućuje siguran prijenos sile sa sidra u tlo,

vrijednost radne sile koju sidro preuzima,

tip i trajnost, te dimenzije odabranog sidra,

način izvedbe sidara,

program prednaprezanja sidara,

primopredaja i kontrola izvedenih sidara.

Izvedba kompletnog geotehničkog sidra sastoji se iz četiri glavne operacije:

izrada bušotine,

izrada, transport, skladištenje, sastavljanje i ugraĎivanje sidra,

konsolidacijsko injektiranje,

prednapinjanje.

3.7.1. IZRADA BUŠOTINE

Metoda bušenja bušotine mora odgovarati materijalu u kome se vrši bušenje uz

primjenu odgovarajućeg promjera bušotine. Izvedena se bušotina prije ugradnje sidara

ili eventualnog injektiranja treba dobro očistiti zrakom ili vodom. Nakon završenog

bušenja, bušotine se moraju zaštititi radi sprečavanja upadanja neţeljenog materijala.


Kristina Srnec

19

Kod zemljanih materijala sa primjesom gline i kod materijala koji su podloţni brzom

raspadanju treba što prije ugraditi i injektirati sidro. Bušotine u kamenim masivima

treba ispitati na vodonepropusnost. Ako kvaliteta bušotine nije zadovoljavajuća tada je

potrebno izvršiti njenu konsolidaciju sa injektiranjem ili primijeniti neki drugi

odgovarajući postupak. Kod šljunkovito-pjeskovitih materijala kod kojih moţe doći do

zasipanja, bušenje se obavlja sa zaštitnom kolonom koja omogućava ugraĎivanje sidra.

Ove kolone se izvlače iz bušotine istovremeno sa injektiranjem. Pri izvoĎenju bušenja

treba kontrolirati poziciju, nagib i duţinu bušotine.

Za provoĎenje kvalitetnog bušenja potrebno je:

osigurati kvalitetnu podlogu s dovoljnim radnim prostorom za bušaću garnituru,

tehniku bušenja potrebno je prilagoditi sastavu i karakteristikama tla

pratiti i biljeţiti propadanje bušaćeg pribora (kod vodenog ispiranja još i boju

iznesene vode) i to naročito u zoni sidrenja.

Bušenju se moţe pristupiti tek kad je izvršena provjera da je bušaći stroj pravilno

centriran i usmjeren kroz uvodnu cijev. O bušenju svake bušotine treba voditi zapisnik u

kojem se navode podaci o načinu bušenja, sastavu tla, te svim ostalim vaţnim podacima

koji su značajni za bušenje.

3.7.2. IZRADA, TRANSPORT, SKLADIŠTENJE, SASTAVLJANJE I

UGRAĐIVANJE SIDARA

Radionički izraĎena i atestirana sidra potrebno je prilikom transporta čuvati od

udara i ne smiju se bacati, niti prekomjerno savijati. Na gradilištu se prenose ručno ili uz

pomoću transportne trake. Sidra je potrebno skladištiti poduprta duţ čitave duljine. Ako

se slaţu na hrpu potrebno ih je slagati paralelno i paziti da se ne oštete pojedini dijelovi

sistema zaštite sidara. Transport, uskladištenje, doprema do mjesta ugraĎivanja i samo

ugraĎivanje se mora organizirati na način koji garantira da neće doći do štetnih utjecaja

na funkcionalnost i efikasnost zaštite na utjecaj korozije.

UgraĎivanje sidra se moţe izvesti ručno, pomoću različitih dizalica ili pomoću posebnih

naprava koje se upotrebljavaju za ugraĎivanje sidara.


Kristina Srnec

20

Prilikom ugradbe sidra mogu biti postavljena:

samostalno,

kao sustav više sidara (sustavno sidrenje),

kao sustav sidara (sustavno sidrenje) u kombinaciji:

o s mreţom,

o mreţom i mlaznim betonom,

o armirano-betonskim gredama kao naglavnicama,

o armirano-betonskim pločama kao naglavnicama

o armirano-betonskim zidovima,

o zidovima od ţmurja.

3.7.3. INJEKTIRANJE

Injektiranje je postupak sa kojim se mora omogućiti unos sile sidrenja u veznom

dijelu sidra na sidrenu dionicu i zaštita sidra na utjecaj korozije. Svrha je da se poveća

čvrstoća i smanji deformabilnost i propusnost stijenske mase te da se omogući valjano

zapunjenje sidrišne dionice ugraĎenog sidra. Za provoĎenje uspješnog injektiranja

potrebno je dobro pročistiti bušotinu, odabrati adekvatnu smjesu za injektiranje, te

odrediti kvantitativni reţim injektiranja. Postoje tri glavna činioca koji imaju

neposredan utjecaj na kvalitetu izvedbe, to su:

receptura smjese za injektiranje,

veličina i način primjene injekcijskog tlaka,

brzina i vrijeme ubrizgavanja injekcijske smjese.

Pritisak injektiranja i količinu mase za injektiranje treba prilagoditi odnosno uskladiti sa

geometrijskim, geološkim i hidrogeološkim prilikama, tipu i sastavu sidra. Injektiranje

počinje od najudaljenijeg mjesta, dok se na drugom kraju mora osigurati nesmetani

izlazak zraka ili vode iz bušotine.

Masa za injektiranje je u većini slučajeva iz čistoga portland cementa, vode i dodataka

koje reduciraju sadrţaj vode. Vodocementni faktor je u intervalu od 0,36 do 0,44. Za

ponovljeno injektiranje, vodocementni faktor je 0,5.

Za postizanje pravilne viskoznosti, smjesa se priprema u visoko turbulentnim

miješalicama. Masa za injektiranje se čuva u posebnim rezervoarima koji su opremljeni


Kristina Srnec

21

sa stalnim mješačima i pumpama. Kod ponovnog injektiranja upotrebljavaju se udarne

klipne pumpe.

Kakvoća injekcijske mase, koja se upotrebljava za stvaranje vezne duţine sidra, mora se

prilagoditi osobinama temeljnog tla u kome se vrši injektiranje. Ako za injektiranje ne

upotrebljavamo cementne suspenzije, nego neku drugu mješavinu, onda je potrebno

dokazati da ona odgovara u pogledu pitanja zaštite na utjecaj korozije, trajnosti i na

druge mehaničke osobine.

Injektiranje se obično izvodi u dva dijela. Prvo se injektira vezni dio sidra, a nakon

završenog prednaprezanja obavi se injektiranje slobodnog dijela sidra.

Injektiranje spada u grupu najznačajnijih postupaka koji su u sastavu izrade sidra. Radi

toga se ovoj fazi mora posvetiti posebna paţnja pri čemu se vodi uredan zapisnik o

pripremi mješavine i injektiranju sidra.

Za vrijeme injektiranja potrebno je opaţati okolni teren:

da bi se pravovremeno uočilo eventualno izbijanje smjese

da ne bi došlo do neţeljenih poremećaja u tlu ili na okolnim objektima

3.7.4. PREDNAPREZANJE SIDARA

Prednaprezanjem izvedenih sidara aktivira se predviĎeno interaktivno djelovanjem

sidrene konstrukcije, radi osiguranja stabilnosti tla. Ujedno se kontrolira uspješnost

izvedenih sidara. Prednaprezanjem se postiţe:

trenutno aktiviranje sidara, procesom samonaprezanja do potrebne sile Ns, koju

diktiraju ravnoteţni i deformacijski uvjeti

traţeno poboljšanje deformacijskih karakteristika tla

kontrolira se uspješnost izvedenih sidara

Sa prednaprezanjem visokokvalitetnog čelika, sidro preuzima onu funkciju koja mu je

namijenjena. Sidro se moţe prednapeti tek kada je masa za injektiranje dostigla

propisanu otpornost. Vrijeme poslije kojeg se moţe vršiti prednaprezanje se odreĎuje na

osnovu rezultata ispitivanja ili prema uputama proizvoĎača injekcijskog maltera. Prije


Kristina Srnec

22

početka prednaprezanja mora se odrediti odgovorna osoba koja će voditi kompletan

postupak prednaprezanje. Prednaprezanje se mora vršiti u svemu prema elaboratu za

prednaprezanje sidara koga je pripremio projektanta.

Prednaprezanju sidara moţe se pristupiti najmanje 7 dana nakon provedenog

injektiranja sidrišne dionice, odnosno nakon što je smjesa za injektiranje sidrišne

dionice dosegla čvrstoću od min. 30 MN/m2. Točan trenutak prednaprezanja odredit će

se na osnovu rezultata prethodnih ispitivanja injekcijskih smjesa. Spomenuto

prednaprezanje predstavlja i primopredajno ispitivanje sidra, čime se kontrolira i

uspješnost izvedenih sidara.

Prednaprezanje se izvodi u dvije faze. U prvoj fazi sidro se zateţe do predviĎene

vrijednosti kojom se dokazuje da sidro moţe preuzeti projektiranu radnu silu. Nakon

toga, sila u sidru otpušta, te konačno zateţe na silu prednaprezanja. Ovakvo se

ispitivanje smatra kontrolnim (primopredajnim) ispitivanjem nosivosti sidara.

Naprezanje se izvodi u smislu ispitivanja sidra i u smislu kontrole naprezanja.

Ispitivanje se obavlja radi dimenzioniranja sidra, a kontrola naprezanja radi odreĎivanja

nosivosti i preuzimanja sile sidrenja. U fazi izrade, transporta, uskladištenja i

ugraĎivanja potrebno je spriječiti pojavu lokalne korozije na sidrima na kojima nije

obavljeno naprezanje te na sidrima koja su prednapeta, a još nisu injektirana. Posebnu

pozornost treba posvetiti sprečavanju pojave kondenzirane vode. Osim toga čelik za

prednaprezanje ne smije biti ispostavljen temperaturnim promjenama (sunce).

Najveća opasnost za čelične pramenove sidra predstavlja višak vode iz betona koja se

nalazi u zaštitnoj cijevi, a u sebi sadrţi kloride i sulfate. Stoga je potrebno vodu

odstraniti iz cijevi. Opće pravilo, kojeg treba primjenjivati, je to da se prednapeta sidra

što prije injektiraju čime se mogućnost pojave kondenzirane vode svodi na minimum.

3.8. INJEKCIJSKA SMJESA

Injekcijska smjese moraju zadovoljiti odreĎene uvjete i imati odreĎene osobine.

Laboratorijska ispitivanja injekcijskih smjesa s različitim komponentama daju

mogućnost izbora najpovoljnije smjese.


Kristina Srnec

23

Osnovne karakteristike koje treba odrediti svakoj injekcijskoj smjesi su:

• Viskozitet – svojstvo tekućine da stvaraju otpor protiv meĎusobnog pomicanja

dvaju susjednih slojeva - unutarnje trenje. Postoje dinamički i statički viskozitet.

Dinamički viskozitet pokazuje nam kakvi će se otpori javljati kod kretanja injekcijske

smjese, a statički nam pokazuje kada će suspenzija početi prelaziti u gel.

• Čvrstoća – o njoj ovisi poboljšanje mehaničkih karakteristika stijenskog masiva

u koji je ubrizganja. Faktori o kojima ovisi končana čvrstoća injekcijske smjese su:

karakteristike injekcijske smjese i njenih komponenata

količini vode u pripremljenoj injekcijskoj smjesi

radnom pritisku i trajanju injektiranja

sredini u kojoj se injektiranje primjenjuje

namijeni injektiranja

• Sedimentacijski volumen – iz suspenzije koja se ubrizgava u tlo najprije se

taloţe krupne a zatim sitnije čestice. Volumen tih istaloţenih čestica u odreĎenom

vremenskom periodu naziva se sedimentacijski volumen. Vodu koju dobijemo u istom

vremenskom razdoblju nazivamo dekantirani volumen

• Otpornost na koroziju – veoma vaţna karakteristika injekcijske smjese, te je

osnovni preduvjet za uspjeh injektiranja i postizanje poboljšanja nosivosti terena i

smanjenja vodopropusnosti sa stalnim karakterom.

Vrste injekcijske smjesa su cementne suspenzije, cementne suspenzije s dodacima,

cementno – glinene injekcijske smjese, cementno glinene injekcijske smjese s

dodacima, kemijske injekcijske smjese, injekcijske smjese na bazi smole i dr. Za

injektiranje sidara uglavnom se rabi injekcijska smjesa portlandskoga cementa i vode u

omjerima vodocementnog faktora od 0,3 do 0,5. Niţi vodocementni faktor, v/c = 0,3,

daje veću nosivost sidara, ali su pri tome smjese teško ugradive, smjesa nije homogena,

a dobiveni rezultati pokusa čupanja veoma su različiti. S druge strane, smjese s višim

vodocementnim faktorom, v/c = 0,5, lakše su za ugradnju, ali su znatno slabije. Osim

toga, zbog skupljanja smjese dolazi do skraćivanja sidrišnih dionica i oslabljivanja veze

izmeĎu injekcijske smjese i stijenske mase. Aditivi, kao što su plastifikatori i dodaci za


Kristina Srnec

24

bubrenje, rabe se za rješavanje problema ugraĎivanja injekcijske smjese, ali ovi dodaci

znatno utječu na smanjenje čvrstoće i promjenu deformacijskih značajki smjese.

Cementne smjese cementa i vode u praksi se najčešćeg rabe za injektiranje štapnih

sidara. Vodocementni faktor varirani su od v/c = 0,42 do v/c = 0,48. Cementne smjese s

dodatkom plastifikatora rabe se za injektiranje pri niskim temperaturama ili radi

dosezanja visokih vrijednosti čvrstoće smjese već u ranoj fazi injektiranja. Pri uporabi

plastifikatora potrebno je i manje vode, tako da su vodocementni faktori bili u rasponu

do v/c = 0,32 do v/c = 0,37.

3.8.1. KONTROLA KVALITETE INJEKCIJSKE SMJESE

Laboratorijska ispitivanja injekcijskih smjesa obuhvaćaju:

- prethodna ispitivanja,

- kontrolna ispitivanja.

Prethodna ispitivanja sluţe za odreĎivanje recepture smjese pri čemu je potrebno

provjeriti:

fizikalna i mehanička svojstva cementa,

protočnost,

izdvajanje vode,

vrijeme vezivanja,

promjenu zapremine,

tlačnu čvrstoću nakon 7, 14 i 28 dana,

tlak bujanja pri:

o spriječenoj deformaciji (

o max do

o deformaciju pri

Kontrolna ispitivanja obuhvaćaju ispitivanje kvalitete smjese za injektiranje

(odreĎivanje tlačne čvrstoće odabranih uzoraka).

Receptura za smjesu za injektiranje odreĎuje se laboratorijski na osnovu prethodnih

ispitivanja od strane ovlaštene institucije za materijale koji će se upotrijebiti.


Kristina Srnec

25

Spravljanje smjese treba vršiti pomoću posebne miješalice – injektora, koji omogućuje

izradu tiksotropne cementne suspenzije – injekcijske smjese, te kontrolu pritiska

injektiranja. Injekcijska smjesa se miješa prisilno – mehanički.

Prethodnim ispitivanjima treba dokazati da predviĎena smjesa s vremenom povećava

zapreminu do 5-10%, te da postiţe čvrstoću koja odgovara zahtjevima za korišten

beton.

Tokom rada potrebno je kontrolirati svojstva injekcijske smjese uzimanjem uzoraka na

miješalici i na izlazu iz injektora. Ovi uzorci čuvaju se na gradilištu, za ispitivanje

tlačne čvrstoće. Ukoliko je razlika u čvrstoći uzoraka uzetih iz miješalice i na izlazu

injektora od 15%, to ukazuje na gubitak vode u transportu, odnosno da smjesa nema

dovoljnu sposobnost zadrţavanja vode, što treba odmah korigirati.

Potrebno je vršiti i provjeru komponenata od kojih se izraĎuje injekcijska smjesa. Sav

materijal treba biti pravilno uskladišten. Obzirom da se pri izradi smjese miješa više

komponenti, nuţno je drţati se odreĎenog redoslijeda doziranja i miješanja. Prvo se

izmiješaju suhe komponente s manjom količinom vode, kako ne bi došlo do grudanja

smjese, a zatim se dodaje potrebna količina vode za postizanje traţene konzistencije.

3.9. ISPITIVANJE GEOTEHNIČKIH SIDARA

Točnost pretpostavki geostatičkog proračuna geotehničkih sidara provodi se uz

pomoću probnih sidara. Potrebno je na prikladnim mjestima u svakom redu izvesti

minimum jedno probno sidro i testirati njegovu nosivost do sile sloma tla. Svako sidro

mora zadovoljiti vrijednost radne sile. Rezultate je potrebno u odgovarajućem obliku i

na vrijeme dostaviti kako bi analiza bila napravljen na zadovoljavajući način.

Odgovorni projektant obavlja interpretaciju rezultata kontrolnog ispitivanja. Na temelju

rezultata projektant odlučuje o stupnju tolerancije ili eventualno potrebnoj sanaciji.

Probno sidro

Ako su rezultati zadovoljavajući, nema potrebe za novim pokusnim sidrima. U slučaju

da probno sidro ne pokaţe dovoljnu nosivost, potrebno je promijeniti tehnologiju

izvedbe, te dokazati da novo pokusno sidro zadovoljava. Ispitivanje se provodi do

vrijednosti 1.5 × radne sile na kojoj se odrţava 15 minuta, nakon čega se sila spušta na

silu prednaprezanja i fiksira.


Kristina Srnec

26

Primopredajna sidra

Sva preostala sidra podvrgavaju se primopredajnom ispitivanju. U slučaju podzemne

garaţe ispitivanje se provodi 1.25 × radne sile na kojoj se odrţava 10 minuta, nakon

čega se sila spušta na silu prednaprezanja i fiksira.

Sila koja ostaje u sidru nakon primopredajnog testa, predstavlja silu prednaprezanja.

Ukoliko se praćenjem pomaka zaštitne konstrukcije utvrdi da je došlo do pomaka

konstrukcije izvan okvira predviĎenih proračunom, potrebno je promijeniti silu

prednaprezanja. Odluku o izmjeni veličine sila unesenih u geotehnička sidra, donosi

odgovorni projektant, uz suglasnost nadzornog inţenjera.

3.9.1. OPREMA ZA ISPITIVANJE GEOTEHNIČKIH SIDARA

Za ispitivanje geotehničkih sidara i ostvarivanje sile opterećenja koriste se

specijalne hidrauličke preše i hidrauličke pumpe.

Za test izvlačenja koristi se opremom za izazivanje opterećenja točnosti 2% od

maksimalne sile i ureĎajem za mjerenje aksijalnog pomaka glave sidra s hodom od 50

mm i točnosti 0,05 mm. Jedna urica koristi se za mjerenje pomaka glave sidra (slika a)

ili 2 do 3 za mjerenje oko mjerene glave (slika b). Mjesto za ispitivanje sidara mora biti

s malim odstupanjem od okomice ± 50. Mora biti osiguran aksijalni pravac izvlačenja

sidra, sila ne veća od 5 kN, brzina nanošenja 5 – 10 kN/min. Očitavanje sile očitava se u

intervalima od 5 kN ili 5 mm pomaka.

Slika 16. Shematski prikaz uređaja za ispitivanje sidara

1. Sidro

2. UreĎaj za zahvatanje matice sidra

3. Okvir za prijem reaktivnih sila

4. Hidraulički cilindar

5. Mjerna urica s nosačima


Kristina Srnec

27

Za ispitivanje sidara veće nosivosti potrebna je oprema za izazivanje opterećenja i

ureĎaj za mjerenje vlačne sile točnosti 0,2% od maksimalne vlačne sile. Za mjerenje

pomaka na glavi sidra i konstrukciji nuţna je referentna ravnina. Nakon završetka

radova na sidrenju geotehničke konstrukcije potrebno je provesti kontrolna ispitivanja

sidara. Kontrolna ispitivanja izvode se na 3 – 6% od ukupnog broja sidara ovisno od

klase i nosivosti.

Slika 17. Shematski prikaz ispitivanja geotehničkog sidra

Slika 18. Ispitivanje geotehničkog sidra

1. Armirano betonski blok

2. Sidro

3. Podloţna čelična ploča

4. Dinamometar

5. Hidraulički cilindar

6. Referentni blok

7. Mjerna urica s nosačem


Kristina Srnec

28

3.10. UPOTREBA GEOTEHNIČKIH SIDARA

Upotreba geotehničkih sidara dosta je u praksi raširena. MeĎutim sidra se

upotrebljavaju u slučajevima u kojima primjena drugih rješenja daje slabije rezultate.

To se prije svega odnosi na slučajeve u kojima bi moglo doći do rušenja konstrukcije, a

istu treba sačuvati, u slučajevima estetskih zahtjeva kada su u pitanju znatno povećani

troškovi ili u slučajevima u kojima se radovi ne mogu izvesti bez upotrebe sidara. Neke

konstrukcije se ne mogu zamisliti bez upotrebe sidra, kao kod visokih brana radi

formiranja povoljnih naponskih stanja u kritičnim zonama. To se prije svega odnosi na

osiguranje dobre suradnje temeljnog tla i objekta radi sprečavanja neţeljenih

deformacija kod hidrotehničkih konstrukcija kod kojih treba osigurati opću stabilnost

objekta na utjecaj uzgona ili klizanja, kada treba povezati nadograĎeni sa postojećim

dijelom nekog objekta, za preuzimanje hidromehaničke opreme te za osiguranje

stabilnosti objekata kod opterećenja na potres. Za zaštitu iskopa kod dubokih

graĎevinskih jama, za sanaciju nestabilnih padina i klizišta, sidrenje svodova u

podzemnoj izgradnji, sidrenje upornjaka kod mostova itd.

Slika 19. Sidreni blokovi Slika 20. Sidreni blok visećeg mosta

na kamenoj padini

Slika 21. Sidrenje za preuzimanje Slika 22. Sidrenje građevinske jame

sila uzgona


Kristina Srnec

29

3.11. ZAŠTITA GEOTEHNIČKIH SIDARA

Sidra treba da budu projektirana i izvedena tako da obavljaju svoju funkciju za

čitavo vrijeme trajanja objekt. Stoga sidra moraju biti izgraĎena tako da predstavljaju

trajne i sigurne elemente graĎevine. Da bi se sve to postiglo, moraju se osigurati

slijedeći parametri:

vijek trajanja sidra mora biti jednak ili veći od trajanja objekta

uvid u stanje sidra mora biti dostupan u bilo kojem vremenskom periodu

eventualni prijevremeni prestanak funkcioniranja sidra mora se pravovremeno

otkriti tako da ostane dovoljno vremena za evakuaciju ugroţenog osoblja i

zamjenu neispravnog sidra.

Dugoročna sigurna i trajna sidra izraĎena iz visokokvalitetnog čelika su samo ona koja

su u potpunosti i trajno zaštićena od prodiranja vode i kod kojih tu zaštitu i nosivost

moţemo provjeriti u svakom trenutku.

Visokokvalitetni čelici su, u pogledu svojih mehaničkih osobina, najzahvalniji materijal

za sidrenje konstrukcije. Razlika izmeĎu visokokvalitetnih čelika koji se upotrebljavaju

za sidra i čelika koji se upotrebljavaju za armaturu, ima za posljedicu da antikorozivna

zaštita, izvedena pomoću cinčanja ili katodne zaštite, kod geotehničkih sidara vrlo brzo

otkazuje i u eksploataciji konstrukcije ne štiti sidra od propadanja. Pojavu i djelovanje

elektrolitskih procesa moţe se spriječiti samo sa trajnom izolacijom koja štiti kompletno

sidro od prodiranja vode. Nedostatak čelika vidi se u tome što ima tendenciju da se vrati

na najniţi oblik energije čeličnih oksida. Taj nedostatak prouzrokuje i omogućava

početak procesa korozije. Raspadanje čelika nastaje kao posljedica različitih vrsta

korozije. Obični čelici koji se upotrebljavaju za armaturu te visokokvalitetni čelici koji

se upotrebljavaju za sidra izloţeni su različitim vrstama korozije.

Površinska korozija se razvija na nezaštićenoj površini čelika sa dovoljnim postotkom

vlaţnosti zraka. Iz svega navedenog slijedi da se za osiguranje sigurnosti sidra i čelika

za prednaprezanje, moraju izvesti postupci koji garantiraju trajnu zaštitu protiv utjecaja

korozije i sprečavaju pojavu najmanjeg oštećenja koji moţe prouzrokovati stvaranje

korozije. Radi toga zaštiti od utjecaja korozije treba posvetiti posebnu paţnju kod

transporta, ugraĎivanja i u toku eksploatacije objekta.


Kristina Srnec

30

Osnovna načela antikorozivne zaštite sidara i prednapetih kablova su:

spriječiti dostup agresivnih medija (vode),

spriječiti električni kontakt sa objektom

osigurati mogućnost kontrole.

Dosta su česta oštećenja polietilenskih zaštitnih cijevi koja su nastajala od nesavjesnog

rukovanja na gradilištu odnosno prevelikih deformacija vezne duţine sidra kod probnog

prednaprezanja. Pri radu sa sidrima mora se uzeti u obzir činjenica da samo jedno

oštećenje plastične zaštitne cijevi moţe dovesti do toga da sidro postane makroelement

sa odgovarajućim električnim tokom. Intenzitet električnog toka zavisi od razlike

potencijala koji nastoje izmeĎu glave sidra koja je električno povezana sa objektom i

temeljnim tlom u području oštećenog mjesta. Zaštita korozije mora biti i u slobodnoj i

u sidrišnoj dionici sidra, ali i svim ostalim dijelovima sidra kao što su prijelazi izmeĎu

tih dionica, glava sidra, spojevi i sl. Slobodna dionica štiti se cijevi koja je na kraju

zabrtvljena , a omogućava slobodno deformiranje čeličnog članka. Prostor unutar cijevi

ispuni se masom koja u zajednici sa oblogom štiti slobodnu dionicu. To mogu biti

cementni mort, masnoća, katranske emulzije, razni premazi i sl. Sidrišnu dionicu štiti

injekcijsko sidrišno tijelo koje je od cementnog morta s dodacima. Kako je to tijelo

napregnuto na vlak preporučuju se sidra sa zaštitnom košuljicom. Košuljica je valovita i

sila trenja se prenosi iz unutarnje na vanjski dio tijela.

Sidra moraju imati vanjski zaštitni omotač iz tvrdoga polietilena koji se mora nalaziti na

čitavoj duţini prednapregnutog oštećenja koja mogu nastati pri transportu, ugraĎivanju i

injektiranju. U cilju sigurnog odvajanja glave za sidrenje od armature objekta ugraĎuje

se izolacijska ploča izmeĎu ploče za sidrenje sidra i objekta koji se sidra. Veza izmeĎu

sidrišne dionice sa zaštitnim ovojem cijevi mora biti vodonepropusna. Prazan prostor,

koji se nalazi izmeĎu objekta koji se sidri i zaštitne cijevi za sidrenje, mora se

injektirati. Nezabetonirane glave sidara koje sluţe za kontrolu i mjerenje treba zaštititi

sa zaštitnim kapama. Ove kape ne smiju biti pocinčane nego zaštićene na koroziju sa

premazima koji su električno neutralni prema čeliku.


Kristina Srnec

31

4. IZRADA GEOTEHNIČKIH SIDARA PODZEMNE

GARAŽE NA KAPUCINSKOM TRGU U VARAŽDINU

4.1. KONCEPCIJA RJEŠENJA ZAŠTITE GRAĐEVINSKE JAME

PODZEMNE GARAŽE NA KAPUCINSKOM TRGU U VARAŽDINU

Slika 23. Građevinska jama podzemne garaže na Kapucinskom trgu

Zaštitna konstrukcija izvodi se za potrebe izvoĎenja podzemnih etaţa predmetne

graĎevine i ima funkciju osiguranja suhe graĎevinske jame, te zaštite bokova

graĎevinske jame od pritiska tla, susjednih graĎevina i prometa, te pritiska podzemne

vode.

U drugom poglavlju detaljno je navedeno da se zaštita graĎevinske jame podzemne

garaţe sastoji od:

• Armiranobetonska dijafragma je debljine 60 cm i povezana je s naglavnom

gredom visine 80 cm i širine 65 cm. Dubina dijafragme je 14,30 m, odnosno, dno

dijafragme se nalazi na koti 154,60 m.n.m.

• Geotehnička sidra ukupne duljine 14,5 m, sa duljinom sidrišne dionice 8,0 m i

slobodne dionice 6,5 m.


Kristina Srnec

32

• Mlaznoinjektirani stupnjaci promjera 160 cm izvode se u dnu graĎevinske

jame duljine 3,0 m, tako da se preklapaju i čine nepropusni čep materijala.

Radovi na izvedbi zaštite iskopa sastoje se od slijedećih aktivnosti:

• pripremnih radova,

• izrade radnog platoa,

• izvedbe uvodnog kanala,

• iskopa za dijafragmu,

• izrade i ugradnju armature

• pripreme i ugradnje betona

• odbijanja vrha dijafragme

• izrade naglavne grede

• iskopa za izvedbu sidara i probnog crpljenja

• probnog crpljenja,

• izvedbu sidara,

• izvedbu mlaznog injektiranja,

• kontrole kvalitete i uspješnosti mjera,

• nadzora i izvješća o izvedenim radovima.

Redoslijed izvedbe radova:

Radovi na izvedbi zaštitne konstrukcije i brtvljenja dna graĎevinske jame izvest će se

slijedećim redoslijedom:

1. formiranje radnog platoa za izvedbu dijafragme na koti 170,00 m.n.m.

2. izvedba elemenata armiranobetonske dijafragme debljine 60 cm,

3. iskop do kote 168,00 m.n.m. i formiranje platoa za izvedbu sidara

4. izvedba mlaznoinjektiranih stupnjaka za brtvljenje dna graĎevinske jame, te

izvedba probnog crpljenja

5. izvedba geotehničkih i štapnih sidara

6. izvedba iskopa sa sukcesivnim crpljenjem podzemne vode


Kristina Srnec

33

4.2. GEOTEHNIČKA SIDRA

Izvedbenim projektom predviĎena je ugradnja geotehničkih sidara BBR CONA

SOL tip 706 (5∅0,6").

Radovi na izvedbi sidara teći će slijedećim redoslijedom:

pripremni radovi (radionička izrada sidara) i transport istih,

bušenje,

ugradnja sidara,

injektiranje sidrišne i slobodne dionice,

prednaprezanje sidara,

dopinjanje sidara

Projektom je odreĎeno da će se sidra izvoditi na visini od – 3.5 m od kote terena 0.00..

Geotehnička sidra su ukupne duljine 14,5 m, sa duljinom sidrišne dionice 8,0 m i

slobodne dionice 6,5 m. Na sjevernoj strani izvode se geotehnička sidra velike nosivosti

jednakih karakteristika, kao i na preostale tri strane graĎevinske jame. To su sidra ST

1650/1860, 4 sajle, promjera 0.6” mm jednaka za pokusno i sva ostala radna sidra.

Koristi se 6 vijaka tipa FAZ 20/30 A4 (slika).

Slika 24. Vijak tipa FAZ 20/30 A4

Projektna nosivost vijka FISCHER FAZ 20/30 A4 na djelovanje posmične sile

VRd = 61.6 kN

Projektna vrijednost posmične sile po jednom vijku

Vd = 1.25×285/6 = 59.4 kN < VRd = 61.6 kN


Kristina Srnec

34

4.2.1. SVOJSTVA MATERIJALA KORIŠTENIH KOD

GEOTEHNIČKIH SIDARA

Navedena sidra sastoje se od pojedinačnih strukova, koji se postupkom

hidrauličkog zaklinjavanja usidruju u čeličnu glavu. Osnovna svojstva materijala

strukova trebaju zadovoljavati standard ASTM A416, BS 5896, (Euronorm 138). Za

materijal ugraĎen u sidra izvoĎač sidara mora imati propisane certifikate kojima se

dokazuje kvaliteta čelika.

Nominalni promjer struka je:

1. promjer uţeta d = 0,60"

2. vlačna čvrstoća fy= 1860 N/mm2

3. granica popuštanja fy= 1500 N/mm2

4. površina A = 150 mm2

5. granična vlačna sila Fu = 279,00 kN

6. modul elastičnosti E = 185 –210 kN/mm2.

Cement - Za pripremu injekcione smjese treba koristiti cement klase 45. Cijelu

potrebnu količinu cementa treba pribaviti od istog proizvoĎača.

Aditivi - U injekcijskoj smjesi se preporuča dodati sredstvo za povećanje volumena

smjese tokom vezivanja. Povećanje volumena treba biti 5-10%. Aditivi trebaju imati

atest proizvoĎača, a provjerava ih se i u kontrolnoj smjesi. Ako proizvoĎač daje

recepturu za korištenje aditiva, treba je se pridrţavati.

Radionička izrada sidara - Standardni postupak izrade geotehničkih sidara po sistemu

BBR CONA SOL sastoji se od slijedećih radni operacija:

rezanje strukova na potrebnu duljinu,

izrada kabela – montaţa elemenata sidara na točno odreĎen broj strukova u

snopu


Kristina Srnec

35

premazivanje strukova u slobodnoj dionici mašću i navlačenje cijevi PEHD na

svaki struk izrada kabela.

4.2.2. RADOVI POTREBNI PRIJE SAME UGRADNJE SIDARA

Geodetski radovi – nakon što je izvedena dijafragma i potreban iskop, potrebno je

poloţajno i visinski odrediti mjesto ugradnje sidara u skladu s odgovarajućim

poloţajima kućišta sidara.

Priprema gradilišta - pripremiti lokaciju za izvedbu sidara veţući se na prethodno

izvršene radove. Pogodnom organizacijom rada treba omogućiti nesmetan pristup

predviĎene mehanizacije kao i dopremu odgovarajućeg materijala i opreme.

Plan rada - IzvoĎač treba izraditi plan rada, kako bi se radovi na izvedbi geotehničkih

sidara izvodili potrebnom dinamikom u skladu s projektom i tehničkim uvjetima

izvoĎenja.

Priprema injekcijske smjese - Injekcijska smjesa se spravlja od cementa, vode i

dodataka. Konzistencija gotove smjese treba odgovarati tehnologiji injektiranja. Kod

odreĎivanja potrebne količine vode i konzistencije svjeţe smjese treba voditi računa o

načinu ugraĎivanja.

Smjesa za injektiranje treba imati slijedeća svojstva:

- dobra sposobnost tečenja,

- dobru obradivost,

- malo otpuštanje vode,

- sposobnost bubrenja od 5% do 10%,

- čvrstoću uzorka na pritisak koja odgovara C 25/30,

- razliku čvrstoće uzorka na miješalici i izlazu injektora do 10%.

Obradivost, sposobnost tečenja, zadrţavanje vode i bubrenje injekcijske smjese postiţe

se izradom sastava i upotrebom dodataka.


Kristina Srnec

36

Svojstva injekcijske smjese

Injektiranje se izvodilo smjesom čiji je orijentacioni sastav sljedeći:

cement aktivnosti PC45

dodatak za bubrenje (IKATON - 0,3% od mase cementa uz vodocementni faktor

0,42 ili FLOWCABALE, 3-5% od mase cementa).

dodatak za ugradljivost

dodatak za ubrzano vezivanje (MELEMENT ili slično)

odnos cement:voda = 1 : 0,4÷0,6

Unutar armaturnih koševa prilikom izgradnje dijafragme ostavljeni su utori kroz koje će

se ugraĎivati sidra, prikazano na slici 25.

Slika 25. Ostavljena tzv. kučišta u armaturnim koševima za geotehnička sidra


Kristina Srnec

37

4.2.3. BUŠENJE

Vlačni element sidra ulaţe se u prethodno izvedene bušotine. Dubina bušotina

treba biti takva da po ulaganju sidra ostane od kraja sidra do dna bušotine min. 0,50 m.

S prethodno pripremljenog platoa izvode se kose bušotine završnog promjera ∅160 mm.

Prije i tijekom bušenja treba punu paţnju obratiti pripremama u cilju da se odrţi zadani

smjer, nagib i promjer bušotine. Bušenju se moţe pristupiti tek kad je izvršena provjera

da je bušaći stroj pravilno centriran i usmjeren kroz uvodnu cijev.

Bušenje se izvodi rotacionom ili rotaciono – udarnom bušilicom sa zračnim iznošenjem

nabušenog materijala u šljunku. Za provoĎenje uspješnog injektiranja potrebno je

dobro pročistiti bušotinu, odabrati adekvatnu smjesu za injektiranje, te odrediti

kvantitativni reţim injektiranja.

Slika 26. Izrada bušotina za ugradnju sidara


Kristina Srnec

38

Za injektiranje je korištena oprema sa slijedećim karakteristikama:

bušača garnitura treba biti tako opremljena da omogući bušenje do max. duljine

od 25 m uz mogućnost istodobnog zacjevljivanja s napredovanjem bušenja,

injektor s mogućnošću neprekidnog rada kapaciteta od min. 10 l/min pritiska 20

bara,

samoregulirajući manometar koji treba automatski biljeţiti čitav proces

injektiranja bez prekida (mora imati podjelu od 100 kN/m2 s mogućnošću čitanja

na skali do max. 20 bara).

Injektiranju se pristupa nakon što je ugraĎeno sidro.

4.2.4. UGRADNJA I INJEKTIRANJE SIDARA

Odmah po završenom bušenju obavljaju se svi potrebni radovi kako bi se u

kontinuitetu pristupilo ugradnji vlačnog elementa i injektiranju. Po završenoj izradi

bušotine ulaţe se nosivi vlačni element od visokovrijednog čelika koji treba biti

postavljen centrično, te je potrebno taj poloţaj zadrţati do kraja injektiranja. Nakon

ugradnje vlačnog elementa sidra pristupa se izradi brtve tako da se brzovezujućim

mortom napravi čep debljine 10 – 20 cm, kroz koji prolaze cjevčica za injektiranje i

kratka cjevčica za odzračivanje.

Izvodi se u više radnih postupaka:

1. ispunjavanje cijevi injekcijskom smjesom, s ušća bušotine,

2. izvlačenje zaštitne cijevi od početka sidrišne dionice,

3. primarno injektiranje kroz zaštitnu cijev od postizanja pritiska od cca 5 bara,

4. voĎenje zaštitne cijevi,

5. postavljenje brtvenog sklopa na uvodno kućište,

6. sekundarno injektiranje sidrišne dionice kroz cijev za injektiranje,

7. ispiranje injekcijske smjese unutar uvodnog kućišta.


Kristina Srnec

39

Injektiranje sidra provodi se nakon što je ono poloţeno u bušotinu i paralelno, pomoću

posebne miješalice – injektora, koji omogućuje izradu tiksotropne cementne

suspenzije – injekcijske smjese, te kontrolu pritiska injektiranja. Pritisak injektiranja

treba mjeriti kontinuirano, manometrima s podjelom na 0,1 bara, postavljenim na

injekcijsku pumpu i injekcijski vod kod ušća bušotine.

Nakon što se izvrši zapunjavanje sidrišne dionice propisanom injekcijskom smjesom,

pojava injekcione smjese na ušću bušotine, pritisak injektiranja treba postepeno podizati

do završnog pritiska injektiranja koji iznosi 5 bara za prvi red sidara, odnosno 6 bara za

ostala sidra. Navedeni završni pritisak potrebno je odrţavati min. 10 minuta. Utrošak

ugraĎene smjese treba biti kontrolira, veći od 10% i manji od 100% povećanog idealnog

volumena sidrišne bušotine.

Slika 27. Izrada brtve pomoću čepa od brzovezujućeg morta debljine 10 – 20 cm


Kristina Srnec

40

4.2.5. PREDNAPREZANJE SIDARA

Prednaprezanju sidara moţe se pristupiti najmanje 7 dana nakon provedenog

injektiranja sidrišne dionice, odnosno nakon što je smjesa za injektiranje sidrišne

dionice dosegla čvrstoću od min. 30 MN/m2. Točan trenutak prednaprezanja odredi se

na osnovu rezultata prethodnih ispitivanja injekcijskih smjesa. Spomenuto

prednaprezanje predstavlja i primopredajno ispitivanje sidra, čime se kontrolira i

uspješnost izvedenih sidara. Prednaprezanje se izvodi u dvije faze. U prvoj fazi sidro se

zateţe do predviĎene vrijednosti kojom se dokazuje da sidro moţe preuzeti projektiranu

radnu silu. Nakon toga, sila u sidru se otpušta, te konačno zateţe na silu prednaprezanja.

Upotrebljena su sidara ∅ 0,6" sa A=150 mm2.

a) probna sidra

odabrano 5 sidara ∅ 0,6"

Slika 28. Prednaprezanje probnog sidra PS1


Kristina Srnec

41

Koriste se geotehnička sidra ∅ 0.6" s A = 150 mm2.

4.2.5.1. PROBNA SIDRA

odabrano 4∅0.6"

Slomna sila odabranih geotehničkih sidara: NS = 4 × 279 = 1116 kN

Dozvoljena maksimalna sila u sidru s obzirom na površinu kabela:

Na = 0,75 × 1116 = 837 kN

Granica razvlačenja definirana je naprezanjem od fy = 1500 N/mm2, pa se dobivaju

slijedeće sile razvlačenja:

Ny = 600 × 1,5 = 900 kN

Intezitet sile koja ne smije biti prekoračena tijekom ispitivanja:

maksNp = 0,95 × 900 = 855 kN > 580 * 1,5 = 870 kN

Slika 29. Odabrano probno sidro PS-1


Kristina Srnec

42

Tablica 1. Program ispitivana pokusnog sidra (Np sila prednaprezanja 450 kN)

Program ispitivanja pokusnog sidra

FAZA

Sila naprezanja

Vrijeme

postizanja sile u

sidru

Odrţavanje sile uz

očitanje pomaka

(kN) (min) (min)

1 150 2 5

2 20 2 5

3 150 3 10

5 300 3 10

6 450 3 10

7 575 3 10

8 675 3 15

9 350 3 5

10 20 3 5

11 Np 3 10

UKUPNO TRAJANJE 113 min

4.2.5.2. RADNA SIDRA

odabrano 4 sidara ∅ 0,6"

Slomna sila odabranih geotehničkih sidara:

NS = 4 × 279 = 1116 kN

Dozvoljena maksimalna sila u sidru s obzirom na površinu kabela:

Na = 0,75 × 1116 = 837 kN

Granica razvlačenja definirana je naprezanjem od fy = 1500 N/mm2, pa se dobivaju

slijedeće sile razvlačenja:

Ny = 600 × 1,5 = 900 kN

Intezitet sile koja ne smije biti prekoračena tijekom ispitivanja:

maksNp = 0,95 × 900,0 = 855 kN


Kristina Srnec

43

Tablica 2. Program ispitivanja radnih sidara(Np sila prednaprezanja 450 kN)

Program primopredajnog ispitivanja radnih sidara

FAZA

Sila naprezanja Vrijeme

postizanja sile u

sidru

Odrţavanje sile

(uz očitanje

pomaka)

(kN) (min) (min)

1 150 do1 3

2 20 do 1 3

3 150 do 1 3

4 300 do 1 3

5 450 do 1 3

6 575 do 1 10

7 20 do 1 3

8 Np do 1 5

UKUPNO TRAJANJA 41 min

4.2.5.3. KORIŠTENA OPREMA ZA PREDNAPREZANJE SIDARA

Za ostvarenje sile opterećenja koristile su se specijalne hidrauličke preše

kapaciteta min. 1000 kN i hidrauličke pumpe (Proceq SP 20). U sklopu preše i pumpe

trebaju biti ispravni i baţdareni mjerni instrumenti (manometar, dinamometar i

milimetarsko mjerilo na klipu). Pored navedenog, u sustavu mjernih sklopova trebaju

nalaze se i dvije mikroure učvršćene na nepomičnoj podlozi, pomoću kojih će se

očitavati pomaci dijafragme u smjeru sidra, na mjestu sidrišne ploče. Oslonci nosača

mikroure moraju biti min 2,0 m udaljeni od sidra.

Oprema za primopredajno ispitivanje i prednapinjanje sastoji se od:

1. specijalnih hidrauličkih preša kapaciteta min. 1000 kN

2. hidrauličke pumpe, Proceq SP -20,

3. mjerni instrumenti (manometri i dinamometri),

4. mikroura učvršćena na nepomičnoj podlozi pomoću koje se očitavaju pomaci

snopa čeličnog struka u smjeru sidra.


Kristina Srnec

44

Slika 30. Mjerenje pomoću dinamometra

Slika 31. Instrumenti za ispitivanje geotehničkih sidara


Kristina Srnec

45

Slika 32. Ispitivanje geotehničkih sidara


Kristina Srnec

46

Slika 33. Ispitivanje geotehničkih sidara

Slika 34. Zaklinjavanje geotehničkih sidara

Slika 35. Red izvedenih i prednapregnutih geotehničkih sidara


Kristina Srnec

47

Slika 36. Izvedena i prednapregnuta geotehnička sidra

4.2.5.4. EVIDENCIJA POMAKA TIJEKOM ISPITIVANJA SIDARA

Na početku ispitivanja potrebno je registrirati slijedeće podatke:

1. oznaka i poloţaj sidra (s odgovarajućom skicom),

2. vrijeme početka prednaprezanja,

3. slobodni hod preše.

Nakon toga potrebno je kontinuirano pratiti:

1. vrijeme

2. opterećenje (dinamometar, manometar)

3. pomak klipa preše

4. pomak snopa čeličnog struka

Pomaci se očitavaju u slijedećim vremenskim razmacima od nanošenja sile: 0, 1, 2, 3, 5

i 10 minuta, dakle do kraja maksimalnog trajanja odrţanja sile.


Kristina Srnec

48

5. ZAKLJUČAK

Ovim radom nastojalo se dokazati da su geotehnička sidra vaţan element pri

rješavanju problema u geotehničkom inţenjerstvu. Ona su vrlo često neophodan uvjet

za očuvanje stabilnosti graĎevinske jame. Osiguravaju neţeljene vertikalne i

horizontalne deformacije te sprečavaju da ne doĎe do geotehničkog sloma. Danas je

široka upotreba geotehničkih sidara, ne samo u graĎevinskim jama već i za stabilizaciju

pokosa, stabilizaciju pojedinih dijelova stijena, slojeva koji su potencijalno nestabilni,

lica kosina koja su sklona trošenju, ali i usjeka dubokih graĎevinskih jama uz postojeće

graĎevine odnosno njihove temelje. U radu je dana klasifikacija sidara, opisani su sami

dijelovi sidara od kojih su najvaţniji sidrišna i slobodna dionica. Opisana je upotreba

sidara, njihova primjena ali i njihova zaštita, prvenstveno zaštita od korozije.

Na konkretnom primjeru podzemne garaţe na Kapucinskom trgu u Varaţdinu

prikazana je primjena svega prethodno opisanog u razradnom dijelu diplomskog rada.

Zaštitna konstrukcija graĎevinske jame ima funkciju osiguranja rada u suhom (bez

vode). Štiti bokove graĎevinske jame od horizontalnih pritisaka nastalih djelovanjem

vlastite teţine tla te opterećenja susjednih objekata, prometa i djelovanja podzemne

vode.

Projektom predviĎena zaštitna konstrukcija graĎevinske jame buduće podzemne

garaţe na Kapucinskom trgu u Varaţdinu sastoji se od armiranobetonske dijafragme po

obodu jame, od mlaznoinjektiranih stupnjaka u dnu jame radi brtvljenja njenog dna, te

geotehničkih sidara. U ovom radu glavni naglasak pri zaštiti graĎevinske jame dan je

geotehničkim sidrima. Tijekom izrade ovog rada došlo je do dotičnih promjena u

odnosu na početni glavni projekt. Brtvljenje dna nije bilo potrebno zbog odreĎenih

okolnosti, što je posebna i opširnija tema i u ovom radu se ne spominje. Projektom je

predviĎena ugradnja geotehničkih privremenih i probnih sidara. Potrebno je naglasiti da

veliku vaţnost imaju i ispitivanja probnih sidara prije same ugradnje geotehničkih

sidara kako bi se na vrijeme uočile moguće anomalije. Probna sidra su tijekom

ispitivanja izdrţala sile propisane protokolom napinjanja. Uspješnim napinjanjem

probnih sidra dokazano je da projektom predviĎena tehnologija izvedbe sidara

zadovoljava. Ostala geotehnička sidra bila su podvrgnuta primopredajnom ispitivanju.


Kristina Srnec

49

Danas je sve veća potreba i zanimanje za izgradnju što zanimljivijih i

neobičnijih objekata koji postaju sve veći izazov za svakog projektanta. U današnjim

prenapučenim gradovima više nema mnogo mjesta za izgradnju standardnih nadzemnih

objekata, već se izgradnja objekata premješta u podzemlje. Samim time i tehnologija s

vremenom postaje sve modernija i preciznija ali najvaţnija uloga svakog projektanta

ostaje ista; a to je osigurati sigurnost same graĎevine, okolnih objekata i ljudi.

Geotehnička sidra su neophodna da bi se to postiglo, stoga će njihova uloga i primjena i

u budućnosti biti velika na onim mjestima gdje je njihova izvedba moguća.


Kristina Srnec

50

LITERATURA:

1) Conex d.o.o; Glavni projekt zaštite graĎevinske jame javne podzemne

garaţe na Kapucinskom trgu u Varaţdinu, Zagreb, rujan 2010.

2) Geokod d.o.o; Izvedbeni projekt javne podzemne garaţe na Kapucinskom

trgu u Varaţdinu, Zagreb, lipanj 2011.

3) Društvo graĎevinskih inţenjera i tehničara Zagreb, Društvo za mehaniku

stijena i podzemne radove Hrvatske, Društvo za tunele i podzemne

konstrukcije Hrvatske, Geotehnička sidra i sidrene konstrukcije, Sveučilišna

naklada Liber, Zagreb, svibanj 1987.

4) Nonveiller E; Mehanika tla i temeljenje graĎevina, Školska knjiga,

Zagreb, 1979.

5) Arbanas. Ţ, Kovačević M.S., Szavits - Nossan V; Kontrola kvalitete štapnih

sidara, GraĎevinar 57, 2005.

6) Arbanas, Ţ; Utjecaj štapnih sidara na ponašanje stijenske mase pri izvedbi

visokih zasjeka, magistarski rad, GraĎevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu,

2002.

7) Roje – Bonacci.T; Potporne graĎevine i graĎevne jame, GraĎevinsko

arhitektonski fakultet Sveučilišta u Splitu, Split, 2005.

8) Zelenika M; Tehnologija izrade bušotina, Sveučilište u Zagrebu Geotehnički

fakultet,Varaţdin, prosinac 1995.

9) Soldo.B; Skripta iz Temeljenja 2; Sveučilište u Zagrebu Geotehnički

fakultet, Varaţdin, 2010.

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU GEOTEHNIČKI FAKULTET · sveuČiliŠte u zagrebu geotehniČki fakultet...

Documents

Transcript of SVEUČILIŠTE U ZAGREBU GEOTEHNIČKI FAKULTET · sveuČiliŠte u zagrebu geotehniČki fakultet...