Upload
doannhan
View
223
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 1
Diplomski sveučilišni studij Smjer: GEOTEHNIKA
Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet
Nasute i potporne građevine 2
Prof. dr. sc. Tomislav IvšićGrađevinski fakultet Zagreb
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 2
Hidrotehnički nasipi• niske brane velike duljine koji
omeđuju i određuju vodene tokove rijeka i kanala razne namjene
• uzvodna strana: stalno ili povremeno pod vodom
• nizvodna strana: pod utjecajem oborinske i eventualno procjedne vode različito oblikovanje i zaštita uzvodnog i nizvodnog pokosa
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 3
Hidrotehnički nasipi Nasipi za zaštitu od poplava duž riječnih korita
Geotehnički problemi
•Nalazišta zemlje za gradnju nasipa
•Zaštita pokosa nasipa
•Zaštita od prodora vode ispod nasipa
•Hidraulička stabilnost zaobalja
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 4
Hidrotehnički nasipi Primjer: Savski nasip u Zagrebu
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 5
Hidrotehnički nasipi Primjer: Savski nasip u Zagrebu
Lijeva obala
Desna obala
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 6
Hidrotehnički nasipi Nalazišta zemlje za gradnju nasipa
- proširenje i produbljenje riječnog korita- korištenje površinskog sloja iz inundacije
Sabirni i melioracioni kanali kao izvorište
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 7
Hidrotehnički nasipi Zaštita pokosa nasipa – povremeno i kraće plavljenje
Zaštita pokosa nasipa – dio nasipa s dugotrajnim vodostajem
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 8
Hidrotehnički nasipi Zaštita od prodora vode ispod nasipa
Hidraulička stabilnost zaobalja
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 9
Opća načela prilikom projektiranja• razmjerno jednostavne građevine - dominantni izvedbeni i troškovni aspekti • najvažniji radovi: iskop - transport - ugradnja - oblikovanje i zaštita pokosa
• grade se iz zemljanih materijala koji se nalaze najbliže trasi nasipa ili iz viškova iskopa ukoliko nisu previše udaljeni
• materijali koje treba dovoziti iz većih udaljenosti koriste se u minimalnim količinama voditi brigu o maksimalnoj zaštiti i očuvanju okoliša
• iskapanja radi dobivanja materijala za gradnju (nalazišta materijala) nacelnoprovesti u zaplavnom ili potopljenom području. U otvorenim područjima treba ih estetski oblikovati i , po mogućnosti, dati korisnu namjenu (šljunčare, ribnjaci, rekreacija .. ) tamo gdje je prikladno nasipe je pozeljno koristiti za promet kako bi im se prosirila namjena i izvori financiranja
• hidrotehnički nasipi su regionalne građevine dugog vijeka korištenja - treba pažljivo isplanirati zahvate
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 10
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
PROJEKTNI ZAHTJEVI
Racionalizacija projektnog poprečnog profila - ušteda u kvadraturi poprečnog presjeka na velikoj duljini daje znatne volumene
Sigumost građevine: • Opća stabilnost u statičkim i seizmičkim uvjetima • Hidraulička stabilnost • Kontrola procjeđivanja • Održavanje pokosa (sušni periodi i potapanja)
Širina krune nasipa - predvidjeti dovoljno široku za eventualna naknadna nadvišenja i za izvedbu prometnica
Estetsko oblikovanje nasipa, te uzvodnog i nizvodnog okoliša (“pejzažna”arhitektura)
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 11
Hidrotehnički nasipi
IZVEDBA NASIPA • Kontrola gradiva na nalazištima • Kontrola ugradnje (što, koliko, kako) • Oblikovanje i obrada pokosa (nasipavanje
preko profila, skidanje viškova, valjanje pokosa i sl.)
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 12
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
• PRETHODNI RADOVI • Hidrološka studija • Studija utjecaja na okoliš• Geotehnički ( i inženjerskogeološki ) istražni
radovi: duž trase nasipa i na predvidivim nalazištima
• Klimatska analiza radi izbora završne obrade pokosa
• Gospodarska studija radi dobre procjene troškova gradnje, uređenja okoliša i naknadnog održavanja
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 13
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
PROJEKT TEHNIČKIH OPAŽANJA ( PRAĆENJE PRI KORIŠTENJU )
• Praćenje slijeganja (obično geodetski) • Praćenje razina vode (piezometri - u nasipu i
nizvodno) • Redovite vizualne inspekcije • Program uzbunjivanja i evakuacije stanovništva
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 14
Hidrotehnički nasipi
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 15
Hidrotehnički nasipi
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 16
Hidrotehnički nasipi
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 17
Hidrotehnički nasipi
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 18
Hidrotehnički nasipi
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 19
Hidrotehnički nasipi
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 20
Hidrotehnički nasipi
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 21
Hidrotehnički nasipi
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 22
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
• Položaj trase – na temelju hidroloških studija i hidrauličkih proračuna, projekta melioracionih zahvata, u obzir se uzima planovi razvoja i prostornog uređenja naselja ili regije (“gospodarenje vodama”)
• Za geotehničara je polazna osnova trasa nasipa i razina najvišeg vodostaja u vodotoku
• Geotehnički projekt obuhvaća:- planiranje i izvedbu geotehničkih istraživanja- projektna rješenja (Idejni, Glavni i Izvedbeni projekt)- Izvedba nasipa, nadzor na izvedbom (kontrola kakvoće)- Promatranja (praćenje) nasipa i pojava uz nasip- Održavanje nasipa
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 23
Geotehnički istražni radovi
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 24
Karakterizacija temeljnog tla
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 25
Karakterizacija temeljnog tlaRV -2
128.82m n.m.
100
105
110
115
120
125
130
nadm
orsk
a vi
sina
(m n
.m.)
0.00.1
0.9
3.84.5
5.56.0
8.0
8.9
11.1
13.0
14.0
14.8
19.5
23.0
24.0
25.0
humusCL
CI
CHCICH
CI
CL
CI
CH
CICH
CI
CH
CI
SC
RPV
0 20 40 60 80wP - w0 - wL ( % )
0 10 20 30 40 50 60I p ( % )
0 0.5 1I c
0 100 200 300S u ( kPa )
0 20 40 60N ( SPT )
0 20 40 60 80 100
C - M - S - G ( % )
69
58.5
93.5
30
53.542.5
171
74
79.5130
179
205.4
132.6
161.4
152.4
44
30
37
50
35
CLCI
CI
CICICH
CICHCICICI
CL
CI
CHCHCHCI
CH
CI
CI
CI
CICH
CHCI
SC
CL
granicapijeska i praha
qa / 2
krilna sonda
RNK
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 26
Karakterizacija temeljnog tlaRV -5
129.25m n.m.
100
105
110
115
120
125
130
nadm
orsk
a vi
sina
(m n
.m.)
0.00.10.6
1.5
3.5
5.0
7.3
10.8
11.7
12.7
14.2
15.7
18.9
21.0
22.2
23.0
25.0
humusCLML
CI/MI
CI
CH
CI
CLCH
CI
CH
CI
CH
CI
CL
CH
PPV 1
PPV 2
RPV
0 20 40 60 80wP - w0 - wL ( % )
0 10 20 30 40 50 60I p ( % )
0 0.5 1I c
0 100 200 300S u ( kPa )
0 20 40 60N ( SPT )
0 20 40 60 80 100
C - M - S - G ( % )
73
104.5
71
97
125
133
154
144
87.9
92.5
108
26
23
30
29
46
CL
ML
CI/MI
CI
CH
CICI
CICL
CH
CI
CHCH
CI
CICH
CH
CI
CLCH
CHCH
granicapijeska i praha
qa / 2
krilna sonda
RNK
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 27
Karakterizacija temeljnog tlaGEOTEHNICKI
MODELRV 2-5 (RNK)
15
10
5
0
-5
-10
-15
rela
tivna
dub
ina
0 20 40 60 80 wL ( % )
0 10 20 30 40 50 60I p ( % )
0 0.5 1I c
0 100 200 300S u ( kPa )
0 20 40 60N ( SPT )
0 20 40 60 80 100
C - M - S - G ( % )
-10.75
-8.20
-5.67
-1.40
1.75
4.00
7.00
granicapijeska i praha
qa / 2
krilna sonda
35 50
SLOJ 1CL/ML ili zamjena
SLOJ 2 CI
SLOJ 3 CH
SLOJ 4 CI
SLOJ 5 CH
SLOJ 6 CI
SLOJ 7 CI
SLOJ 8CL / CH / SC
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 28
Karakterizacija temeljnog tla
250 300 350 400 450 500 550 600 650STACIONAZA
100
105
110
115
120
125
130
nadm
orsk
a vi
sina
(m n
.m.)
RV -5129.25m n.m.RV -4
127.80m n.m.
RV -2128.82m n.m.
CLCICICICICH
CICHCICICICLCI
CHCHCHCICHCICICI
CICH
CHCI
SC
CL
CLML
CI/MI
CI
CH
CICI
CICL
CH
CI
CHCH
CI
CICH
CH
CICLCH
CHCH
CI
MLCL
CICI
CH
CI
CICI
CI
CH
CICI
CI
CH
CI
CI
ZAMJENAsloj 1
sloj 2CI
sloj 3CH
sloj 4CI
sloj 5CH
sloj 6CI
sloj 7CI
sloj 8CL / CH / SC
klasifikacijski simboli iz laboratorija
kruna brane 131.85 m n.m.ZAPAD ISTOK
RETENCIJA VIRPROJEKTNI GEOTEHNICKI PROFIL
TEMELJNOG TLA
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 29
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
FAZE PROJEKTIRANJA 1• Idejno rješenje: moguće varijante trase, uklapanje
u regionalne planove, zaštita i očuvanje okoliša, prenamjena postojećih prostora, nalazišta i namjena iskopa
• Idejni projekt: definira se trasa nasipa, prethodni istražni radovi manjeg opsega, utvrđivanje vidljivih i zatrpanih rukavaca, IG prospekcija, varijante karakt. profila nasipa, veze s prometnicama, ulaz u inundaciju (rampe za prijelaz lokalnog prometa)
• Studije utjecaja na okoliš, lokacijska dozvolaT.Ivsic NP 2 2009 / 2010 30
Idejni projekt male retencijske branePregled terena – lokacija budućeg pregradnog profila
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 31
Idejni projekt male retencijske branePregled terena –pogled na desni bok retencije
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 32
Idejni projekt male retencijske branePregled terena
Potok“Pozicioniranje” krune brane
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 33
Idejni projekt male retencijske branePregled terena – obilazak zaplavnog prostora, moguća prostorna ograničenja
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 34
Idejni projekt male retencijske branePregled terena – obilazak zaplavnog prostora, moguća prostorna ograničenja
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 35
Idejni projekt male retencijske brane
Varijante poprečnog profila
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 36
Idejni projekt male retencijske brane
Varijante poprečnog profila
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 37
Idejni projekt male retencijske brane
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 38
Idejni projekt male retencijske brane
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 39
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
FAZE PROJEKTIRANJA 2
• Glavni projekt : detaljni geotehnički istražni radovi duž trase nasipa i na mogućim nalazištima, konačna koncepcija rješenja + zadovoljenje uvjeta iz lokacijske dozvole, utvrđuje se projektni profil nasipa, prometnica, geotehnički proračuni, količine gradiva u nasipu i nalazištima, projekt jamstva/kontrole kakvoće i opažanja
• Građevna dozvola
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 40
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
FAZE PROJEKTIRANJA 3
• Izvedbeni projekt : dopunski- ciljani istražni radovi za određena područja, definitivni profili nasipa po dionicama, projekt uređenja krune nasipa, oblikovanje i uređenje, te zaštita pokosa nasipa, detaljna rješenja drenažnih sustava
• Izrada detaljnih planova otvaranja nalazišta, priprema gradiva za transport i ugradnju; rješenja završnog uređenja okoliša; detaljni projekti postavljanja repera i piezometara; detalji otješnjenja podzemlja i odušnih bunara (ako se provodi); opis pokusnih polja za tehnologiju ugradnje; opis nadzorne službe nad radovima, vrste, učestalost i količina kontrolnih pokusa u nalazištu i na mjestu ugradnje
• Rješenja zaštite gradilišta od predvidivog poplavnog vala, gradilišni pristupi, izvedba kanala za uzdužnu odvodnju procjednih i oborinskih voda
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 41
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
PROJEKTNA RJEŠENJA ZA DIJELOVE NASIPA 1
• Detaljni poprečni profil nasipa po dionicama – razne visine nasipa, promjene sastava tla u podlozi, promjene gradiva u nalazištima; prilazne i prijelazne rampe; količine gradiva u nasipu i iskopima (balans masa); npr. kod iskopa kanala s viškom materijala u odnosu na nasip nizvodni pokosi mogu biti u vrlo blagom nagibu – moguće iskorištenje za poljoprivredu (strojevi – neefikasni na strmim pokosima)
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 42
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
PROJEKTNA RJEŠENJA ZA DIJELOVE NASIPA 2
• Čišćenje terena od drveća i šiblja, panjevi i korijenje – prodaja, ustupanje; projektom se predviđa/procjenjuje broje većeg drveća (šumari !)
• Skidanje humusa duž trase i u nalazištima; projektom predvidjeti debljinu skidanja humusa po dionicama i njegovu namjenu (trajno ili privremeno odlaganje –oblaganje pokosa)
• Zatrpavanje iskopa u nalazištima; uređenje terena uz nasipe devastiranog gradnjom – povrat poljoprivredi ili drugoj planiranoj namjeni
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 43
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
PROJEKTNA RJEŠENJA ZA DIJELOVE NASIPA 3
• Izvedba privremenih ili trajnih objekata za zaštitu gradilišta od oborinskih i poplavnih voda; privremeni zaštitni nasipi na uzvodnoj strani; privremeni ili trajni sabirni kanali za prihvat voda, odnosno za sniženje razine podzemne vode kako bi se podloga mogla dobro uvaljati
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 44
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
PROJEKTNA RJEŠENJA ZA DIJELOVE NASIPA 4
• Temeljni klin – za presijecanje kanalića (rovova) životinja u površinskom dijelu tla (krtice, štakori, rovci, lisice, voluharice….) ili za presijecanje propusnih slojeva pijeska ili šljunka manje debljine i na manjoj dubini
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 45
Hidrotehnički nasipi - projektiranje
PROJEKTNA RJEŠENJA ZA DIJELOVE NASIPA 5
• Otješnjenje podzemlja glinobetonskom dijafragmom ili zavjesom npr. jet-grouting (mlazno injektiranje) u slučaju velike debljine propusnih slojeva i veće visine nasipa
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 46
Hidrotehnički nasipi - projektiranjePROJEKTNA RJEŠENJA ZA DIJELOVE NASIPA 6
• Projekt organizacije i korištenje nalazišta gradiva za izgradnju nasipa- otkrivanje nalazišta i odlaganje neuporabivog pokrovnog materijala- oblikovanje radnih i trajnih pokosa iskopa u skladu s budućom namjenom lokacije nalazišta
- tehnologija pripreme gradiva (gline ili miješanih materijala) za ugradnju ako prirodna vlažnost nije optimalna ili blizu nje ( +3%)…Izoravanje plugovima te sušenje ili vlaženje, naguravanje na hrpu radi homogenizacije vlažnosti i sastava
- Organizacija prometa kružnim tokovima –- Kontrolna ispitivanja vlažnosti na nalazištu prije izoravanja i nakon
homogenizacije
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 47
Hidrotehnički nasipi - projektiranjePROJEKTNA RJEŠENJA ZA DIJELOVE NASIPA 7
• Izgradnja tijela nasipa (ugradnja zemljanih materijala)- dovoz na mjesto ugradnje- razastiranje dozerima u uzdužnom smjeru nasipa- zbijanje (valjanje, kompaktiranje) odgovarajućom mehanizacijom u slojevima – vrsta stroja, debljina slojeva, broj prijelaza- zaštita izvedenih radova za vrijeme prekida - kiše, smrzavice ili poplave (.. skidanje zadnjeg nasutog sloja, odvoz sušenje, ponovna ugradnja); u slučaju planiranog prekida – izvedba tanjeg zaštitnog sloja u padu 2%
• Oblikovanje profila nasipa – nasipavanje preko profila, skodanje viška buldozerima, oblaganje humusom, valjanje po kosini
T.Ivsic NP 2 2009 / 2010 48
Hidrotehnički nasipi - projektiranjePROJEKTNA RJEŠENJA ZA DIJELOVE NASIPA 8
• Zaštite pokosa nasipa- Uzvodni – zatravnjenje (klasično ili hidrosjetva); obloga kamenom; obloga betonskim pločama- Nizvodni - zatravnjenje
• Berme na pokosima- usporavaju tok vode po pokosu- vodu odvode uzdužno koja se mjestimično ispušta poprečno do nožice nasipa
• Kruna nasipa – samo zatravnjena ili cesta (makadam ili asfalt)
• KONTROLNA ISPITIVANJA – propisuju se projektom